晶体硅中的铁沉淀规律

研究了在直拉单晶硅和铸造多晶硅中经110 0℃热处理快冷或慢冷条件下所形成的铁沉淀规律及其对少数载流子扩散长度的影响.红外扫描仪照片显示在直拉单晶硅中慢冷却形成的铁沉淀密度较低,而且其尺寸较大;在铸造多晶硅中,铁易在晶界上沉淀,沉淀规律也依赖于冷却速度.表面光电压仪测试结果表明:无论在直拉单晶硅材料中还是在铸造多晶硅材料中,快冷形成的铁沉淀对少数载流子扩散长度影响更大.实验结果可以用铁沉淀生成的热力学和动力学规律解释     

原生直拉单晶硅中的铜沉淀规律

采用红外扫描仪、扫描电镜以及电子束诱生电流仪研究了不同温度和不同冷却速度下原生直拉单晶硅的铜沉淀规律.红外扫描仪观察发现:只有在热处理温度高于800℃的样品中才能观察到铜沉淀团,表明在原生单晶硅中铜沉淀温度为800℃.同时,红外扫描仪和电子束诱生电流谱仪照片显示,快冷(30K/s)时,形成高密度的小铜沉淀团;而慢冷(O.3K/s)导致低密度、巨大的星形铜沉淀团的形成.实验还发现慢冷所形成的星形铜沉淀团对少数载流子具有更强的复合强度.最后,讨论了原生直拉单晶硅中铜沉淀规律的机理.     

原生直拉单晶硅中的铜沉淀规律席珍强

采用红外扫描仪、扫描电镜以及电子束诱生电流仪研究了不同温度和不同冷却速度下原生直拉单晶硅的铜沉淀规律. 红外扫描仪观察发现：只有在热处理温度高于800℃的样品中才能观察到铜沉淀团，表明在原生单晶硅中铜沉淀温度为800℃. 同时，红外扫描仪和电子束诱生电流谱仪照片显示，快冷（30K/s）时，形成高密度的小铜沉淀团；而慢冷（0.3K/s）导致低密度、巨大的星形铜沉淀团的形成. 实验还发现慢冷所形成的星形铜沉淀团对少数载流子具有更强的复合强度. 最后，讨论了原生直拉单晶硅中铜沉淀规律的机理.     

快速热处理工艺下直拉单晶硅中铜、镍对氧沉淀的影响

研究了快速热处理工艺下直拉单晶硅中过渡族金属铜、镍对内吸杂工艺中氧沉淀形成规律的影响.实验结果表明:在快速热处理工艺下,间隙铜对氧沉淀几乎没有影响,铜沉淀却能显著地促进氧沉淀的形成;而间隙镍或镍沉淀对氧沉淀的形成都没有影响.基于实验结果并结合氧沉淀的形核理论,对金属铜、镍对氧沉淀的影响机理进行了解释.     

Impact of Transition-Metal Contamination on Oxygen Precipitation in Czochralski Silicon Under Rapid Thermal Processing

研究了快速热处理工艺下直拉单晶硅中过渡族金属铜、镍对内吸杂工艺中氧沉淀形成规律的影响.实验结果表明:在快速热处理工艺下,间隙铜对氧沉淀几乎没有影响,铜沉淀却能显著地促进氧沉淀的形成;而间隙镍或镍沉淀对氧沉淀的形成都没有影响.基于实验结果并结合氧沉淀的形核理论,对金属铜、镍对氧沉淀的影响机理进行了解释.     

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.     

太阳能电池光载流子辐射复合的红外特性仿真与试验

激光诱发硅太阳能电池产生载流子,由于少数载流子的复合而发射红外辐射.基于一维载流子传输方程,建立了调制激光诱发PN结少数载流子密度模型,利用该模型仿真分析了载流子寿命、扩散率、表面复合率及光电压对辐射复合产生红外辐射信号的影响.利用InGaAs红外探测器(0.9~1.7μm)记录激光诱发载流子辐射复合的红外辐射信号,用数字锁相放大器提取了幅值与相位.通过频率扫描试验获得了多晶硅太阳能电池载流子传输参数.     

基于电致发光成像理论的硅太阳电池缺陷检测

基于半导体电致发光（EL）的基本理论,在理想P-N结模型条件下,定量计算正向偏压时硅太阳电池EL强度与少数载流子扩散长度的对应关系;分析了电池片中缺陷和扩散长度（EL强度）的关系,指出通过硅电池EL图像检测电池缺陷的可行性。搭建实验平台,分别拍摄单晶硅和多晶硅电池的EL图像,从中成功检测出各种缺陷;编写可视化裂纹自动检...     

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．     

扩硼多晶硅层的电学特性

应用Van der pauw法测试了扩硼多晶硅层的电阻率、载流子浓度和霍尔迁移率,对多晶硅层的厚度、淀积、温度以及硼扩散的温度和时间对这些电学特性的影响进行了研究。发现合乎硅栅MOS器件要求的硼扩散条件是950℃半小时。在此条件下测得电阻率是1.2×10~(-3)Ωcm。当多晶硅层的厚度和淀积温度增加时,由于颗粒变大,霍尔迁移率也随着增大,在本实验范围内,测得霍尔迁移率的最大值是30厘米~2/伏·秒。对硼扩散与载流子浓度的关系用多晶硅——氧化物——单晶硅结构的简化模型进行了分析。发现载流子浓度是随着一个无量纲的变量1/L_P(=D_P~t/l_y~2)的增加而增加,并且由于硼在晶粒间界的沉淀而出现饱和,饱和时的载流子浓度大约是硼在单晶硅衬底中最大固溶度的百分之四十。