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单晶硅缺点的剖析

本站为您提供的单晶硅缺陷的分析,晶体硅中的杂质或缺陷会显著地影响各种硅基器件的性能。用常规化学腐蚀法显示出单晶硅中的缺陷,观察典型的位错。通过实验发现缺陷分布的一般规律:中间尺寸大,密度小,边缘

  摘要:晶体硅中的杂质或缺点会明显地影响各种硅基器材的功能。用惯例化学腐蚀法显现出单晶硅中的缺点,调查典型的位错。通过试验发现缺点散布的一般规则:中心尺度大,密度小,边际尺度小,密度大,验证缺点对杂质的吸收。

  关键字:单晶硅;缺点;化学腐蚀法;消除与操控

  0 导言

  硅是全球第一工业--电子信息技能工业以及新能源工业--太阳能光伏电池工业的根底资料[1]。跟着网络时代的到来,半导体工业将发展到新的高潮。为习惯深亚微米、亚四分之一微米乃至纳米级集成电路的要求,硅单晶资料在增大直径的一起,对其结构、电学、化学特征的研讨也将日益深化;缺点操控、杂质行为、杂质与缺点的相互效果以及进步晶片的表面质量仍将是工艺技能研讨的主攻方向。别的,在光伏工业中广泛选用太阳能电池用单晶硅和铸造多品硅,在这些资猜中存在着高密度的位错,金属杂质或晶界等缺点,而这些缺点和杂质的交互效果使得太阳能电池的转化功率明显下降,因而调查这些硅资猜中缺点和杂质的交互效果关于选用适宜的吸杂工艺进步太阳能电池的转化功率有着十分重要的效果[2]。

  因为缺点影响硅单晶的质量,对器材也有不良影响,咱们不得不研讨其性质、行为。可是,在研讨过程中遇到越来越多的问题:关于已发现的首要缺点,其机制研讨一向没有重大突破;消除和操控办法也还处于探究之中;检测办法、检测手法也有待进一步的进步[3]。

  1 试验

  晶体缺点的试验调查办法有许多种,如透射电子显微镜、X光貌相技能、红外显微镜及金相腐蚀显现等办法[4]。因为金相腐蚀显现技能设备简略,操作易把握,又较直观,是调查研讨晶体缺点的最常用的办法之一。在本次试验中,咱们就选用金相腐蚀显现法,通过运用不同的腐蚀液和腐蚀办法显现单晶硅中各种不同的缺点蚀坑,然后用金相显微镜来调查、区别和研讨各种蚀坑的形状,定量计数比较缺点密度巨细,并用金相显微摄影仪拍照各种缺点的典型相片。

  1.1化学腐蚀机理

  样品在进行光学检测之前,有必要通过腐蚀抛光以暴露其缺点。腐蚀剂的品种繁复,但组分却不外乎氧化剂,络合剂和稀释剂。常用浓HNO3、CrO3溶液或K2Cr20溶液作氧化剂,氢氟酸(HF)作络合剂,去离子水或冰醋酸充任稀释剂。假如氧化成分多,则抛光效果强;假如络合和稀释成分多,则有利于作选择性腐蚀。

  通常用的非择优腐蚀剂的配方为:自腐蚀剂,适用于化学抛光,配方为:HF(40-42%):HNO3(65%)=1:2.5

  通常用的择优腐蚀剂首要有以下二种:

  (1)Sirtl腐蚀液,先用CrO3与去离子水配成规范液,规范液=50gCrO3+100gH2O,然后配成规范液:HF(40-42%)=1:1

  (2)Dash腐蚀液,配方为:HF(40·42%):HNO3(65%):CH3COOH(99%以上)=1:2.5:10

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