增强吸杂的研究

研究了增强吸杂技术，它利用淀积在硅片背面的多晶硅的晶格无序和晶粒间界而起杂质吸除作用，同时它又能增强硅中的内吸杂。本文介绍利用ＰＬＣＶＤ淀积多晶硅制备吸杂硅片的工艺。并通过ＯＳ法，ＭＯＳ产生寿命和二次离子质谱的测试结果，显示了此增强吸杂的吸杂效果。     

铸造多晶硅中铁的磷吸杂和氢钝化机理

应用微波光电导衰减仪的方法研究了在不同温度情况下引入铁沾污后再分别进行磷吸杂和等离子体增强化学气相沉积钝化处理对铸造多晶硅片电学性能的影响．实验发现：在中、低温（低于900℃以下）情况下被铁沾污后的多晶硅材料经磷吸杂处理后再结合氢钝化可以显著地改善材料的电学性能；而对于高温（1100℃）情况下被铁沾污后的多晶硅材料经磷吸杂处理后其少子寿命降低，使接着进行的氢钝化也没有明显效果．这表明磷吸杂和氢钝化可以有效地改善被铁沾污后的多晶硅的电学性能，但是改善的效果与铁在硅体内的不同存在形态有关．磷吸杂和氢钝化中只对以间隙态或以其他复合体形态存在的铁有明显的吸杂作用，而对于以沉淀形态存在的铁却没有作用；氢钝化在金属杂质被吸杂移走之后才是最有效的．     

低温吸杂新技术

随着ＤＲＡＭ换代 ,要求必须延长数据保持时间、减小Ｐ Ｎ结漏电流。因此 ,ＮＥＣ研究了从器件活性层区域去除产生漏电流的重金属污染元素吸杂技术。该技术是 :从生产线上混入的重金属污染元素可充分扩散至吸杂位置 ,而且高效吸杂。结果 ,将缓冷吸杂热处理和多晶硅衬底、密封衬底相结合 ,可减小约 1/ 10结漏电流。具体热处理方法是 :在升温至 90 0℃的最终热处理工序的降温过程中 ,将其缓降至 6 0 0℃低温。这样 ,便得知减少漏电流的主要原因是 :充分考虑了重金属元素扩散时间长 ,运用了硅和多晶硅间偏折系数不同 ,而高效吸收微量重金属污染…     

冶金法n型多晶硅磷、硼吸杂实验的研究

研究了冶金法n型多晶硅片磷吸杂、硼吸杂效果及其机理。研究发现,经1 000℃/4h磷吸杂后,硅片平均少子寿命从1.21μs提高到11.98μs;经950℃/1h硼吸杂后,平均少子寿命从1.52μs提升到10.74μs。两种吸杂处理后,硅片电阻率从0.2Ω.cm提高到0.5Ω.cm。结果表明,两种吸杂工艺使得硅片表面形成的重磷、重硼扩散层对金属杂质有较好的吸杂作用,从而减少载流子的复合中心,改善多晶硅片的性能。     

物理冶金法多晶硅片磷吸杂工艺的优化

对物理冶金法提纯的低成本多晶硅材料进行了磷吸杂实验研究,结果表明,950℃下时吸杂4h去杂效果最好,对磷吸杂机理进行了定性的分析和讨论。把去除吸杂层与制备绒面工艺结合起来,达到较好的效果,节省了太阳电池制备的时间和成本。     

铸造多晶硅中铁的磷吸杂和氢钝化机理

应用微波光电导衰减仪的方法研究了在不同温度情况下引入铁沾污后再分别进行磷吸杂和等离子体增强化学气相沉积钝化处理对铸造多晶硅片电学性能的影响.实验发现:在中、低温(低于900℃以下)情况下被铁沾污后的多晶硅材料经磷吸杂处理后再结合氢钝化可以显著地改善材料的电学性能;而对于高温(1100℃)情况下被铁沾污后的多晶硅材料经磷吸杂处理后其少子寿命降低,使接着进行的氢钝化也没有明显效果.这表明磷吸杂和氢钝化可以有效地改善被铁沾污后的多晶硅的电学性能,但是改善的效果与铁在硅体内的不同存在形态有关.磷吸杂和氢钝化中只对以间隙态或以其他复合体形态存在的铁有明显的吸杂作用,而对于以沉淀形态存在的铁却没有作用;氢钝化在金属杂质被吸杂移走之后才是最有效的.     

硅中氦离子注入所产生的微孔结构的吸杂作用

高剂量氦离子注入和退火在硅中形成了氦微气泡（ｂｕｂｂｌｅ）和微孔（ｃａｖｉｔｙ）．我们用剖面透射电镜显示了微孔的形貌．二次离子质谱和卢瑟福背散射测试表明氦注入引起的微孔层对铜和金有明显的吸杂作用,且在１２００℃高温下吸杂仍具有稳定性．我们还与带氧沉淀的样品作了吸杂效果的比较．     

磷铝吸杂在多晶硅太阳电池中的应用

研究了多晶硅的浓磷扩散吸杂、铝吸杂、磷-铝联合吸杂(双面蒸铝).采用准稳态光电导衰减法测试了吸杂前后多晶硅片的有效少数载流子寿命,发现磷-铝联合吸杂于硅片少子寿命的提高最大达30μs以上,其次是磷吸杂,铝吸杂再次之.采用吸杂后的多晶硅片制备了1cm×1cm的太阳电池,与相同条件下未经吸杂制备的电池相比,发现三种吸杂方式都能提高电池的各项电学特性,其中磷-铝联合吸杂提高电池效率最大,达40%以上,最差为铝吸杂,只有15%左右的提高,这与吸杂后所测得的少子寿命的变化趋势一致.实验说明三种吸杂方式在不同程度上促成了硅片界面晶格应力对重金属杂质的吸附作用,减少了载流子的复合中心,从而提高了有效少数载流子的寿命;而有效少数载流子的寿命直接影响到电池的效率.     

双极器件和MOS LSI的本征吸杂研究

为了寻找一种有效而又可靠的吸杂技术,研究了一种采用HCl氧化的三步预热处理工艺方法。在这种方法中,氧化引起的体内堆垛层错起看吸杂中心的作用。利用HCl本征吸杂,可以完全去除外延堆垛层错,降低高速双极器件的结漏失效。本文提出的HCl本征吸杂技术应用在MOS图象传感器和动态RAM中,可以改善它们的产品性能。     

Si（001）上MBE异质生长Ge中表面活化剂Sd的作用的研究

本利用ＲＨＥＥＤ、Ｘ射线双晶衍射及ＴＥＭ等技术，研究了在Ｓｉ（００１）衬底上，用晶化了的列定形Ｇｅ层做缓冲层ＭＢＥ生长Ｇｅ时，引入表面活化剂Ｓｄ所产生的影响。研究表明，Ｓｄ的引入将全使Ｓｉ（００１）衬底上无定形Ｇｅ膜的晶化温度显提高，并在一定的生长条件下，破坏Ｇｅ外延层的结晶性。     

硅吸除技术

本文详细地叙了各种硅吸除技术;阐明了非本征吸除、本征吸除和综合吸除的机理和工艺。举例说明了吸除技术的应用。     

硅片键合界面的吸杂效应

本文对硅片直接键合界面的吸杂效应进行了研究，根据键合界面存在晶格缺陷、氧沉积物和微缺陷等事实，提出了键盒介面的吸杂试验，分析了其吸杂效应的机理，给出了吸杂方程。理论计算和实验结果得到了较好的吻合。     

Enhanced gettering of iron impurities in bulk silicon by using external direct current electric field

Iron impurities in bulk silicon are found to getter efficiently at the polysilicon layer by an electric field during isothermal annealing. Experimental results show that iron concentration at the polysilicon layer increases to the level that becomes detectable by total reflection x-ray fluorescence (TXRF) spectroscopy. The improved gettering efficiency for iron is attributed mainly to the directional drift of ionic iron interstitials toward the polysilicon gettering sites, under the influence of the applied potential gradient, thus presenting a more effective method for reducing the iron content in silicon.     

背面多孔硅对SIMOX中铜杂质的吸除作用

在SIMOX材料的背面成功地制备了多孔硅层,再在正面故意注入1×1015cm-2剂量的铜杂质。经900℃退火,二次离子质谱（SIMS）测试表明钢杂质能穿过理层SiO2并在背面多孔硅处富集。用剖面投射电子显微镜（XTEM）分析了埋层SiO2和背面多孔硅层的微观结构,背面多孔硅层及其多孔硅层同硅衬底之间“树技状”的过渡区被认为是铜杂质有效的吸除中心。     

杂质引起MgO退化的关系和PDP中的消气特性

在PDP技术中,MgO 的关键作用已经被认识.二次电子的高释放能力,低溅射率和高电阻率使得这个材料适用于PDP 中.然而,在 PDP 的生产过程中,MgO 层将要经受几次在苛刻环境条件下的高温循环.在这个过程中,由于水气和二氧化碳的出现,进入 MgO 而形成污染,这种污染行为已广泛被报道.镁的氢氧化物和镁的碳氧化物都很容易飞溅,会减少平板的寿命,增加放电电压,影响功率消耗;降低透明度,更促使显示效果退化.解决 MgO 杂质的方法是基于应用一些除气作用能比在氧化层上杂物的吸附作用的速度更快的消气剂材料,并提出一个结构适当的吸附消气系统,从开始到整个工作寿命期里进行良好不变的吸附.最后,确定一个在减小 MgO 杂质的吸附结构的效果的模型.     

离子注入的特殊应用

描述了离子注入的几个特殊应用,其中包括离子束退火效应,增加肖特基势垒高度,注入吸杂效应,合成 SiO_2膜及离子注入材料改性等。     

双吸除技术在CCD制造中的应用及其具有增强吸除功能的研究

本文介绍了双吸除技术在CCD制造中的应用结果,证明了双吸除技术的通用性;通过对缺陷蚀象形貌的实验观察及电镜微观研究,证明磷比缺陷的吸杂能力强;利用离子对模型所做的估算也证明了这一点,因此相对仅是缺陷吸杂而言,双吸除技术是一种具有增强吸除功能的吸除技术.     

硅片直接键合界面的存在对器件性能的影响

利用电子透射显微镜(TEM)和俄歇分析仪(AES)观察硅片直接键合界面结构,在界面存在一个小于2nm厚的非晶区-硅氧化物。此界面具有良好的吸杂效应,在同一退火温度下,退火时间愈长,吸杂现象愈明显。因此键合界面的存在改善了晶体管的性能。     

Gettering by heat thermal processing: application in crystalline silicon solar cells

The aim of this work is to getter unwanted impurities from solar grade crystalline silicon (Si) wafers and then to enhance their electronic properties. This was done by forming a sacrificial porous silicon (PS) layer on both sides of the Si wafers and by performing infrared (IR) thermal annealing treatments (at around 950 °C) in a SiCl₄/N₂ controlled atmosphere. The process allows concentrating unwanted impurities in the PS layer and near the PS/silicon interface. These treatments reduce the resistivity by about two orders of magnitude at a depth of about 40 μm and improve the minority carrier diffusion length from 75 to 210 μm. This gettering method was also tested on silicon wafers where grooved fingers and back contacts were achieved using a chemical vapor etching (CVE) method. Front buried metallic contacts and small holes for local back surface field were then achieved after the gettering stage in order to realize silicon solar cells. It was shown that the photovoltaic parameters of gettered silicon solar cells were improved as regard to ungettered ones.     

Fabrication and analysis of high-efficiency polycrystalline siliconsolar cells

Phosphorus and aluminum gettering conditions were optimized to achieve high-frequency polycrystalline silicon cells. In order to take advantage of intense gettering without the harmful effects of the emitter dead layer, a deep phosphorus diffusion at 930°C was performed, followed by a partial etch-back of the n⁺ region. The optimum aluminum treatment for these cells included 1.2-μm-thick Al deposition followed by 850°C, 35-min drive-in. Oxide passivation was found to be effective in cells made on these polysilicon wafers. A combination of optimum phosphorus and aluminum getting, oxide passivation, and double-layer antireflection coating resulted in record 17.7% efficient, 1-cm², cells under one sun illumination. Cell model calculations were performed ignoring the grain boundary effects, but using a measured effective lifetime in the cell. A good correlation was found between measured and calculated cell parameters of the 17.7% efficient polycrystalline silicon cell. Model calculations were extended to outline an approach toward achieving greater than 20% efficient cells