铜杂质在太阳电池用多晶硅中的沉淀及吸杂行为(英文)

采用扫描红外显微镜、光学显微镜、电感耦合等离子质谱仪和微波光电导衰减仪对铜杂质在多晶硅中不同缺陷状态区域的沉淀和吸杂行为进行研究。发现铜杂质沉淀行为与缺陷密度密切相关,在低缺陷密度区域铜杂质大多易于均质形核形成沉淀,而在高缺陷密度区域铜杂质通常会聚集在缺陷处异质形核而沉淀下来。当铜沾污量较高时,由于在硅基体中的肖特基二极管效应,铜沉淀会令多晶硅中的载流子寿命明显缩短。在900℃下进行快速磷吸杂处理后,这两种区域中的铜杂质都不能得到有效去除。     

大直径直接硅单晶中的空洞型原生缺陷

空洞型（Void）原生缺陷在大直径直硅单晶中的重要性日渐突出，本文在论述大直径硅单晶中Void缺陷基本性质的同时，详细综述了这类缺陷的控制方法以及它与轻元素（氧，氮，碳，氢）杂质的相互作用，并简要讨论了关于Void缺陷的研究方法和今后的研究方向。     

大直径直拉硅单晶中的空洞型原生缺陷

空洞型 ( Void)原生缺陷在大直径直拉硅单晶中的重要性日渐突出。本文在论述大直径硅单晶中 Void缺陷基本性质的同时 ,详细综述了这类缺陷的控制方法以及它与轻元素 (氧、氮、碳、氢 )杂质的相互作用 ,并简要讨论了关于 Void缺陷的研究方法和今后的研究方向。     

氢气退火对大直径直拉硅单晶中空洞型缺陷的影响

研究了氢退火对大直径直拉硅单晶中空洞型缺陷(voids)的影响.样品在1050～1200℃范围进行氢退火,退火前后样品上的流水花样缺陷(FPD)和晶体原生粒子(COP)在腐蚀后分别用微分干涉光学显微镜和激光记数器进行观察.实验结果表明在氢退火以后,FPD缺陷的密度随温度升高不变,而样品上的COP密度大量减少.分析可知,氢气退火仅仅消除了硅片表面的voids,而对于硅片体内的voids不产生影响,并在实验的基础上,讨论了氢退火消除voids的机理.     

p型微氮直拉硅中氧施主的电学特性

研究了p型含氮以及不含氮直拉(CZ)硅中热施主(TD)以及氮氧(N-O)复合体的电学性质.硅片在350～850℃范围进行不同时间的退火后,利用四探针和通过室温傅里叶红外光谱(FTIR)分别测量其载流子浓度和间隙氧浓度的变化.实验结果表明:p型含氮直拉硅(NCZ)中热施主的电学特性基本与n型NCZ硅相同,但N-O复合体的消除温度明显低于n型NCZ硅,这是由于p型NCZ硅中硼促进了N-O复合体的消除.     

大直径直拉硅中氮对原生氧沉淀的影响

研究了在大直径直拉硅单晶中掺氮 (N )对原生氧沉淀的影响 .通过高温一步退火 (10 5 0℃ )和低 -高温两步退火 (80 0℃ +10 5 0℃ )发现在掺 N直拉 (NCZ)硅中氧沉淀的行为与一般直拉 (CZ)硅是大不相同的 ,经过高温一步退火后 ,在氧化诱生层错环 (OSF- ring)区氧沉淀的量要小于空洞型缺陷 (voids)区 ,而经过低 -高温两步退火后 ,OSF-ring区的氧沉淀量要远远大于 voids区 .由此可得 ,在晶体生长过程中 ,N通过改变硅晶体中空位的浓度及其分布从而改变原生氧沉淀的尺寸和分布 .并在此基础上讨论了在大直径 NCZ硅中掺 N影响原生氧沉淀的机理 .     

重掺直拉硅对重金属Cr的内吸杂能力

研究了重掺硼( HB)、重掺砷( HAs)以及重掺锑( HSb)直拉( CZ)硅片对重金属Cr的内吸杂能力.将不同程度(～10 1 2 cm- 2 ,～10 1 4 cm- 2 )沾污Cr的硅片在N2 下进行常规的高-低-高三步退火,并由全反射X射线荧光光谱( TRXF)测量退火前后样品表面Cr的含量.结果表明在三种重掺硅中,HB硅片的内吸杂能力最强,HAs硅片次之,HSb硅片最低     

大直径直拉硅中氮对原生氧沉淀的影响

研究了在大直径直拉硅单晶中掺氮(N)对原生氧沉淀的影响.通过高温一步退火(1050℃)和低-高温两步退火(800℃+1050℃)发现在掺N直拉(NCZ)硅中氧沉淀的行为与一般直拉(CZ)硅是大不相同的,经过高温一步退火后,在氧化诱生层错环(OSF-ring)区氧沉淀的量要小于空洞型缺陷(voids)区,而经过低-高温两步退火后,OSF-ring区的氧沉淀量要远远大于voids区.由此可得,在晶体生长过程中,N通过改变硅晶体中空位的浓度及其分布从而改变原生氧沉淀的尺寸和分布.并在此基础上讨论了在大直径NCZ硅中掺N影响原生氧沉淀的机理.     

氢气退火对大直径直拉硅单晶中空洞型缺陷的影响

研究了氢退火对大直径直拉硅单晶中空洞型缺陷(voids)的影响.样品在1050～1200℃范围进行氢退火,退火前后样品上的流水花样缺陷(FPD)和晶体原生粒子(COP)在腐蚀后分别用微分干涉光学显微镜和激光记数器进行观察.实验结果表明在氢退火以后,FPD缺陷的密度随温度升高不变,而样品上的COP密度大量减少.分析可知,氢气退火仅仅消除了硅片表面的voids,而对于硅片体内的voids不产生影响,并在实验的基础上,讨论了氢退火消除voids的机理.     

热氧化法钝化硅片的少数载流子寿命

用高频光电导衰减法 (PCD)研究了热氧化钝化对直拉硅少子寿命的影响 .在 70 0～ 110 0℃范围热氧化不同时间 (0 .5～ 4 h)对直拉硅片表面进行钝化 ,实验结果表明 ,在 10 0 0℃下热氧化对硅片表面钝化的效果最好 ;而且发现热氧化 1.5 h后硅片的少子寿命值达到最大值 ,接近于其真实值 ,而随着热氧化时间的延长 (>1.5 h)少子寿命将会降低 ,这是由于直拉硅中过饱和的氧会沉淀下来形成氧沉淀 ,成为新的少子复合中心 .