VARIATION OF Sb CONCENTRATION IN MELT DURING GROWTH OF HEAVILY Sb-DOPED Si SINGLE CRYSTAL

本文建立了描述重掺Sb的si单晶生长过程中熔体内Sb浓度变化规律的数学模型。用该模型计算的理论曲线与实验曲线一致。结果表明,减压拉晶能有效地控制拉晶过程中由于溶质分凝造成的熔体内Sb浓度的增加,从而能大大地推迟“析出”。当炉膛压力大约减至2.7kPa时,能保持熔体中Sb浓度几乎不变。     

硅中氮的电学行为的研究

用红外光谱等方法研究了硅中氮的电学行为．结果指出：氮对热施主无明显的促进和抑制作用；ＮＣＺＳｉ中不存在“热受主”，ＮＣＺＳｉ的电学性质上的特点是氮氧复合物施主；氮氧复合物及其施主呈现可逆性；ＮＣＺＳｉ的电阻率稳定化处理温度初步可选为９００℃．     

直拉硅中氮与氧的相互作用

应用红外光谱技术研究了ＣＺ硅中氮与氧的相互作用，实验发现硅中氮的行为不仅与热处理温度有关，而且与热处理时间、样品的热历史等因素有关，由此得出，硅中氮与氧的相互作用实际上分为三个阶段：（１）氮氧复合物的形成，（２）氮氧复合物的脱溶，（３）以氮为氧沉淀的长大。     

含氮CZ硅力学行为研究

用抗弯强度方法测定不同含氮量的原生和经550℃,750℃及900℃不等时热处理后直拉硅(NCZ-Si)的力学性能变化,结合红外光谱分析热处理过程氧、氮含量及形态的改变,认为在含氮直拉硅中,氮是以聚集在位错周围的氮氧硅络合物及氮氧硅沉淀初期微粒等多种形式钉扎位错的。     

氮和碳对洁净区宽度的影响

氮与碳的存在，降低了产生氧沉淀的初始间隙氧浓度的阈值，使洁净区宽度缩小。     

CZSi中氧的行为

讨论了CZSi中氧的四类行为:(1)由石英坩埚中直拉法生长晶体时氧的行为;(2)间隙氧的本征行为,例如扩散等;(3)亚稳结构,有O-V_(si),热施主与新施主,(4)热力学稳定结构,有各种氧沉淀及其诱生缺陷。     

氮气氛直拉硅的本征吸杂的研究

本文利用化学腐蚀、扩展电阻探针、透射电镜和电子探针等研究了氮气氛直拉硅的本征吸杂。经高——低——高三段热处理可获得比较完整的洁净区,体内有高密度且分布均匀的氧沉淀及其诱生缺陷,它们具有吸杂能力。洁净区内有片状残余缺陷。跟氩气氛直拉硅相比,氮气氛直拉硅的氧沉淀及其诱生缺陷有些不同。体内沉淀除片状外,主要是四面体。层错中央无氧沉淀。位错环是由氧沉淀诱生位错成为F—R源增殖的。     

重掺Sb的Si单晶生长过程中熔体内Sb浓度变化规律

本文建立了描述重掺Sb的si单晶生长过程中熔体内Sb浓度变化规律的数学模型。用该模型计算的理论曲线与实验曲线一致。结果表明,减压拉晶能有效地控制拉晶过程中由于溶质分凝造成的熔体内Sb浓度的增加,从而能大大地推迟“析出”。当炉膛压力大约减至2.7kPa时,能保持熔体中Sb浓度几乎不变。     

直拉法生长单晶硅熔体流动实验模拟（下）

六、热对流及其与强迫对流的作用 (一)埚壁加热引起的热对流 ω_s=ω_c=0时,仅加热埚壁和冷却圆盘,液体产生自然对流环流。埚壁附近液体受热上浮,中心处圆盘下液体下沉。如图11所示。热对流强度由格拉晓夫数决定。     

直拉法生长单晶硅熔体流动实验模拟（上）

本文从相似理论出发,导出了实验模拟直拉法生长单晶硅(CZ-Si)熔体流动状态所需满足的相似条件,并以此为根据,对CZ-Si熔体流动状态进行了实验模拟。恒温液体中的液流以液体柱的存在为特征;非恒温液体中液流是轴对称的。运用旋流理论对恒温液体中液柱的形成及其运用规律进行了理论分析。本文还研究了圆盘转速和坩埚转速对某些重要区域温度分布及其稳定性的影响。