硅晶体中新施主研究

本文阐述了硅晶体中新施主的产生和影响，着重总结了新施主的基本性质，基本模型和近年来的研究进展。     

氢退火对掺氮硅中氧施主电学行为的影响

本文主要研究了在氢气下退火对掺氮直拉硅中热施主(TDs)和氮氧(N—0)复合体的影响。实验结果表明,在氢气下低温退火对热施主和N—O复合体的生成与在氩气下差不多。这说明低温氢退火注入到硅中的氢的量很少,不会对硅片的电阻率产生明显的影响。     

硅熔体中碳化硅熔解与硅晶体中碳化硅生长

工业生产的太阳能电池用多晶硅锭内部常出现碳化硅夹杂,影响太阳能电池的转换效率,特别是严重威胁硅片的切割生产过程。本文研究了硅熔体中碳化硅熔解与硅晶体中碳化硅沉淀生长特性。在熔解实验中发现:即使在碳显著过饱和的情况下,碳化硅仍会熔解在1450℃的硅熔体中,同时熔体中易形核处发生新的碳化硅颗粒析出。在1350℃下进行了硅料中碳化硅沉淀的固相生长实验,结果表明晶体硅中碳化硅沉淀的高温固态生长十分缓慢。这一特性得到理论计算证实,它表明固相生长不可能是多晶硅锭中出现大颗粒碳化硅的原因。     

同时沉积铬硅的热力学计算

用Ｓｏｌｇａｓｍｉｘ－ＰＶ软件包对沉积反应进行热力学计算。结果表明，用原位ＣＶＤ方法、采用三元卤化物活化剂，在热力学上可以同时沉积铬硅，并且渗源中的铬硅比例按１２／１配置可以获得理想的渗层。     

硅热法炼镁工厂的真空工程

本文简介硅热法炼镁工艺过程及国内目前采用真空系统现状，讨论真空泵选择、过 滤器结构、真空系统匹配和布局问题。     

真空硅热直接还原制备镁锂合金研究

提出真空硅热还原制备Mg-Li合金的新方法.热力学分析结果表明,硅热法还原制备Mg-Li合金的适宜条件为:真空度≤102 Pa,还原温度≥1400 K;还原温度为1473 K时,同步液化冷凝镁锂的温度T＜1062 K,同步固化冷凝镁锂的温度T＜454 K.在温度1200℃、真空度10～20 Pa、还原时间2h和冷凝温度168～210℃的条件下进行实验研究,制得结晶较好的块状Mg-Li合金.X射线衍射结果表明,Mg-Li合金主要成分为Mg、Li3Mg17和Li0.92Mg4.08,残渣主要成分为Ca2SiO4.扫描电镜分析表明,Mg-Li合金呈羽毛状.X射线荧光及原子吸收分光光度计检测表明,Mg-Li合金中镁含量与锂含量分别为77.58％,8.27％.     

SrTiO3双功能陶瓷的施主掺杂研究

研究了２５％Ｎ２＋７５％Ｈ２（体积分数）强还原烧结气氛下施主添加剂Ｎｂ２Ｏ５、Ｌａ２Ｏ３对ＳｒＴｉＯ３双功能陶瓷半导化的作用规律,结果表明随着添加量的增大,Ｎｂ２Ｏ５掺杂试样的表观电阻率单调下降,而Ｌａ２Ｏ３掺杂试样的表现电阻率呈“Ｕ”形曲线,研究了在Ｌａ２Ｏ３高、低两种添加量下,烧结温度对半导化的作用规律,实验结果表明随着烧结温度的升高,高掺杂试样的表观电阻率逐上升,而低掺杂试样逐渐下降,在ＸＲ     

切割法生产硅芯电学性能的控制

本文对切割法生产硅芯的工艺进行了介绍,阐述了生产过程中如何控制硅芯的电学性能,以满足多晶硅生产对硅芯的质量要求,包括切割法生产硅芯的工艺流程、多晶硅生产对硅芯的质量标准、如何控制直拉硅棒电阻率、硅棒中的氧、硅棒加工前的退火处理,尤其是就如何控制直拉硅棒电学性能和硅棒中的氧施主进行详细分析。     

Porosity and Oxide Layer Dependence of Thermal Shock Behavior of Porous Silicon Nitride Ceramics

A water-quenching technique has been adopted to evaluate thermal shock fracture and fatigue behaviors of porous Si3N4 ceramics in an air atmosphere. The high-porosity Si3N4 ceramics exhibit a higher strength retention and a better resistance to thermal shock fatigue because of its role of the pores as crack arresters.A dense and coherent surface oxide layer leads to a significant benefit in residual strength during thermal fatigue, however, an increased fatigue number to 30 th cycle cannot cause a further influence although a thicker oxide layer presents, which is attributed to holes defect and disappearance of part intergranular phase.     

单晶硅材料机械性能研究及进展

本文综述了硅材料的机械性能研究进展和相应的研究方法。利用高温拉伸、抗弯测试和显微压痕测试等研究手段 ,指出硅材料表面状况、位错和杂质是其机械性能的主要影响因素。表面损伤将降低硅单晶的拉伸屈服强度和抗弯强度 ;而位错的产生和滑移也可降低单晶的机械性能 ,但杂质对位错的钉扎将起到强化单晶机械性能的作用。     

n型补偿直拉单晶硅的电子迁移率

通过霍尔效应测量、二次离子质谱等手段研究了n型硼-磷补偿直拉单晶硅的电子迁移率与掺杂浓度的关系。通过比较迁移率的实验测量值和由Klaassen迁移率模型得到的计算值,发现Klaassen模型适用于掺杂浓度在1018cm-3数量级的补偿单晶硅电子迁移率的计算,但对掺杂浓度在1017cm-3数量级的补偿单晶硅而言则明显高估了电子迁移率。分析认为这是由于该模型未充分考虑低掺杂浓度情形下自由载流子对电离杂质的屏蔽作用由于杂质补偿受到的削弱效应。根据实验结果,修正了Klaassen模型,使之在低掺杂浓度的情况下获得的电子迁移率计算值也与实验值吻合得相当好。     

Thermal Oxidation of Silicon Carbide Substrates

Thermal oxidation was used to remove the subsurface damage of silicon carbide (SiC) surfaces. The anisotrow of oxidation and the composition of oxide layers on Si and C faces were analyzed. Regular pits were observed on the surface after the removal of the oxide layers, which were detrimental to the growth of high quality epitaxial layers. The thickness and composition of the oxide layers were characterized by Rutherford backscat-tering spectrometry (RBS) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), respectively. Epitaxial growth was performed in a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) system. The substrate surface morphol-ogy after removing the oxide layer and gallium nitride (GaN) epilayer surface were observed by atomic force microscopy (AFM). The results showed that the GaN epilayer grown on the oxidized substrates was superior to that on the unoxidized substrates.     

单晶硅和纳米晶硅空带的NEXAFS理论研究

利用多重散射团簇方法（MSC）计算了单晶硅的K边NEXAFS谱，研究显示NEXAFS谱包含了导带态密度的信息。同时在模拟C－Si的团簇中引入一定数量的空位，构造了纳米晶硅的模型，MSC计算证实吸收边位置上升约0．5eV，说明纳米晶硅的禁带比c-Si的展宽了。     

超精密切削单晶硅的刀具磨损机理

为了研究超精密切削单晶硅过程中金刚石刀具后刀面发生急剧磨损的机理,对单晶硅（111）晶面进行了超精密切削实验,并采用X射线光电子能谱分析仪对单晶硅已切削表面进行化学成分分析.实验结果表明：切削区域的高温高压导致金刚石刀具发生碳原子扩散磨损;切削过程中有碳化硅和类金刚石两种超硬微颗粒形成,而随着切削路程长度的逐渐增加,超硬微颗粒并不随之消失;碳化硅和类金刚石超硬微颗粒在金刚石刀具后刀面刻画和耕犁,从而产生沟槽磨损,直接导致金刚石刀具产生急剧磨损.     

MEMS中多孔硅绝热技术

主要介绍了多孔硅的制备方法(化学法、电化学法及原电池法等)、多孔硅导热系数测试的几种常用手段(温度传感器法、显微拉曼散射法及光声法等)、导热系数的理论模型及影响因素．此外,采用不同方法制备了多孔硅样品,分析了其表面形貌并用显微拉曼光谱法测定了导热系数．结果发现,化学法制备的多孔硅孔径尺寸大于微米量级,而利用大孔硅电化学和原电池法得到的样品孔径尺寸小(约20nm),属于介孔硅．由于腐蚀条件的不同,多孔硅的孔隙率和厚度也不同,多孔硅的导热系数随孔隙率和厚度的增大而迅速减小．     

直拉硅单晶中氧的轴向均匀性控制

本文从气氛、热场、坩锅材料、埚位、埚转、晶转、变参数拉晶等几个方面论述了 CZ硅单晶初始氧浓度和氧的轴向均匀性的控制方法 ,着重研究了变参数拉晶对氧的轴向均匀性控制的影响。