300 mm单晶硅生长过程中直径的功率控制方法

直拉法硅单晶生长过程微缺陷的形成和长大遵循Voronkov提出的V/G(V是晶体生长速度,G是晶体生长界面的轴向温度梯度)理论.在G由热场设计和液面位置决定的前提下,单晶硅生长过程中品体提升速度的精确控制是生长无空洞型原生微缺陷大尺寸单晶硅的关键.为控制品体的提升速度处于无原生微缺陷单晶硅生长所需的范围内,同时获得±1...     

一种带摆动机构的线锯床的设计

由于线锯切割具有切片薄、表面翘曲变形小、厚薄均匀和切口损失小等优点,被广泛用于单晶硅切片加工。本文介绍了单晶硅切片加工的常用设备及其特点,分析了主要影响因素,设计了一种带摆动机构的线锯床。该摆动机构由伺服电机驱动并自动控制,与传统线锯床相比,其锯丝可绕其中点转动,加工圆形工件时,能保持锯丝与工件的接触长度最短或不变。本文还指出了该锯床制造中的几点工艺问题。     

关于单晶硅拉制吊渣工艺的研究

单晶硅由于其钻石般完美的结构,及高效的光伏转换效率,在整个光伏行业的发展中,占据着越来越重要的位置。单晶硅是由多晶硅熔化并在特定的气氛、精准的温度、合理的热场中拉制而成。硅汤中的杂质直接影响单晶硅的稳定生长。通过对提渣工艺的研究与应用来提取出硅汤的杂质,进而对单晶硅的拉制起到积极的作用。     

单晶硅太阳电池扩散薄层电阻和SiNx薄膜对电池短波响应的影响

分别对不同薄层电阻的扩散片制成的单晶硅太阳电池和同样薄层电阻不同频率沉积的SiN薄膜的单晶硅太阳电池的光谱响应进行了比较,从理论上分析了随着薄层电阻的增大和采用低频(40 kHz)的PECVD沉积SiNx,薄膜,短波响应得到提高的原因.光谱响应峰值随着薄层电阻的增大逐渐向短波方向移动.     

干摩擦和水润滑条件下单晶硅的摩擦磨损性能研究

在UMT-2微摩擦试验机上,对单晶硅片进行了干摩擦和水润滑两种状态下的摩擦磨损试验,分析讨论了载荷和滑动速度对单晶硅片的摩擦因数和磨损率的影响规律;运用扫描电子显微镜,观察和分析了其磨损表面形貌。结果表明:干摩擦条件下的磨损机理主要表现为黏着磨损,水润滑条件下的磨损机理主要表现为机械控制化学作用下的原子/分子去除过程;水润滑条件下的摩擦因数和磨损量均较小,最小磨损率仅为10μm3/s;在水润滑条件下,载荷和滑动速度达到一定值时,硅片表面将发生摩擦化学反应,生成具有润滑作用的Si(OH)4膜,即机械作用在一定条件下对化学反应具有促进作用。     

单晶硅的磨削辅助电火花线切割机理研究

针对目前磨削辅助电火花线切割(A-WEDM)微观切割机理尚不明确的问题,以单晶硅为加工对象,通过设计电路对最大放电间隙进行了测量。通过采集和分析加工中的放电波形、观测加工后工件表面形貌同时比较磨粒出刃高度与放电间隙的大小,研究了A-WEDM材料去除机理。考察了4个因素(脉冲宽度、占空比、进给速度和线锯速度)对A-WEDM切割单晶硅的材料去除率和表面粗糙度的影响。实验结果表明,A-WEDM切割单晶硅的最大放电间隙为57μm,在加工的初始阶段先产生放电腐蚀作用;当加工处于稳定阶段时,在每个脉冲宽度内,工件材料在放电腐蚀与金刚石颗粒磨削的耦合作用下被去除;而在每个脉冲间隔内,放电腐蚀作用停止,金刚石颗粒的磨削作用仍然存在,从而去除了放电产生的部分重铸层与电蚀坑。     

MPCVD多晶金刚石薄膜的生长特性研究

本文用微波等离子化学气相沉积系统（MPCVD）在单晶硅衬底上制备多晶金刚石薄膜,反应气体为CH4和H2。利用扫描电镜（SEM）和Raman光谱研究了CH4流量和反应时间对多晶金刚石薄膜形貌和碳结构的影响。结果表明：随着CH4流量的增加,金刚石的成核密度增加,并出现二次形核,金刚石颗粒从单晶逐渐转变为多晶结构。多晶金刚石薄膜的生长过程为：生长初期在单晶硅衬底上形成非晶碳层,金刚石在非晶碳层上成核长大,并伴随着二次成核,最终形成多晶金刚石膜。     

单晶硅裂纹尖端的位错发射行为

利用透射电镜原位观察了单晶硅压痕裂纹尖端位错及位错偶沿滑移面的发射行为,考察了滑移面取向,外荷对发射位错及塑性区的影响,结果表明：在I型载荷作用下,滑移面与裂纹面夹角要影响从裂纹尖端发射的位错数量及塑性区,发射出的位错可沿最大切应力方向改变运动方向或交换滑移面运动,实验观察的位错宽度平均值为22．0nm,与Peierls位移框架模型计算的23．6nm相近。     

单晶硅微构件力学特性片上测试系统

设计一种集成静电梳状驱动器和测试结构，专用于单晶硅微构件断裂、疲劳性能测试的片上测试系统。详细介绍测试系统的结构和工作原理。对静电梳状驱动器的驱动电压一驱动力关系、结构刚度以及谐振频率进行计算。利用MEMS（micro-electro-mechanical system）体硅工艺制造该测试系统，加工得到的测试系统在显微镜工作台上进行静态和动态弯曲实验，并将实验结果与ANSYS分析结果进行对比。结果表明，该测试系统性能稳定，能够实现对单晶硅微构件的弯曲断裂和疲劳测试。     

重掺砷单晶硅制备中砷的蒸发速率常数的测定

在采用柴式(Czochralski, CZ)法生长重掺砷(As)单晶硅的过程中,掺杂剂——As具有较强的蒸发性。 为了有效抑制As蒸发对单晶硅电阻率的影响,需要测定As的蒸发速率常数。通过实验测量 给出了晶体样块中As浓度随蒸发时间的变化曲线,然后对实验曲线进行了线性回归分析,得到了 重掺As单晶硅制备中As的蒸发速率常数(1.43×10-4 cm/s)。该结果在实际应用中被验证是正确而有 效的,这对精确控制重掺As单晶硅的电阻率有着重要意义。