单晶硅中的缺陷
时间：2025-05-16 发布人：admin 点击数：0
单晶硅中的缺陷可分为点缺陷(零维缺陷)、线缺陷(一维缺陷)、面缺陷(二维缺陷)、体缺陷(三维缺陷)以及在加工过程中形成的二次缺陷。 其中,空位、自间隙原子以及它们的聚合体是单晶硅中最为常见的原生缺陷，在热处理过程中这些缺陷会与硅中的其他杂质原子相互作用形成不同形式的复合物，对硅片产生不良影响。位错从结构上来看是一维的线缺陷，其产生与晶体生长时的热场、提拉速度、熔体对流、晶体旋转等诸多因素相关。扬州晶格半导体-提供超大尺寸柱状多晶硅、单晶硅材料，并可定制加工各类硅部件、硅锭、硅棒、硅环、硅管、硅靶材。17826693981晶体中常见的位错类型有刃型位错、螺型位错以及两者结合的混合型位错，直拉法制备的单晶硅(Cz-Si)中主要为螺型位错和混合型位错，这些位错主要分布于(111)面上。 间隙原子的聚合体由TAbe于1966年最早发现并命名为 A-缺陷和 B-缺陷。 在后续研究中人们发现 A-缺陷为位错环，B-缺陷为间隙原子聚合物，其中 A-缺陷是由于硅中较小尺寸的氧团簇在受热时诱生间隙原子聚集形成的层错,呈环状分布。 空位聚集体发现较晚，直到1990年Ryuta才在区熔单晶硅中首次发现空位的聚集体-空洞，并将其命名为D-缺陷。 研究人员根据不同的表征手段将空洞型缺陷分为晶体原生颗粒缺陷(COPs)、激光层析缺陷(LSTDs )、流 动 图 形 缺 陷 (FPDs)。其中，COPs呈金字塔形或垂直洞穴状，分布于(111)晶面，在H2气氛和1150 ℃条件下退火4h可消除该缺陷。每个LSTDs由两个或三个总尺寸为100~300 nm的不完全八面体空穴组成，且缺陷周围存在几纳米厚的 SiOx 薄壁。 FPDs 呈“楔形”，其密度主要取决于生长速率，在1473K的水蒸气环境中退火2h可基本消除流动图形缺陷。氧化雾缺陷的产生与拉晶和硅片制造时热工艺过程中的过渡族重金属杂质污染密切相关，是硅片经化学抛光或化学机械抛光后，经热氧化处理和化学腐蚀在近表面出现的一种二次诱生缺陷，可以通过表面活性剂和水溶性聚合物来抑制该缺陷的产生。
