Dopingová technológia kremíka FZ

Kremíkje polovodičový materiál. Pri absencii nečistôt je jeho elektrická vodivosť veľmi slabá. Nečistoty a defekty kryštálov v kryštáli sú hlavnými faktormi ovplyvňujúcimi jeho elektrické vlastnosti. Pretože čistota jednovrstvových kryštálov FZ je veľmi vysoká, aby sa dosiahli určité elektrické vlastnosti, musia sa pridať určité nečistoty, aby sa zlepšila jeho elektrická aktivita. Obsah a typ nečistôt v polysilikónovej suroviny a elektrické vlastnosti dopovaného jednokryštalického kremíka sú dôležitými faktormi ovplyvňujúcimi jeho dopingové látky a dopingové množstvá. Potom sa pomocou výpočtu a skutočného merania opravia parametre ťahania a nakoniec sa získajú vysoko kvalitné jednokryštály. Hlavné dopingové metódy preFZ kremíkové jednokryštályZahrňte doping jadra, doping potiahnutia roztoku, doplňovanie plnenia, transmutáciu neutrónov (NTD) a doping plynnej fázy.

1. Metóda základného dopingu

Táto dopingová technológia má zmiešať dopanty do celej tyče surovín. Vieme, že tyč suroviny je vyrobená metódou CVD, takže semeno použité na výrobu tyče suroviny môže použiť kremíkové kryštály, ktoré už obsahujú dopanty. Pri ťahaní kremíkových jednotlivých kryštálov sa semená kryštály, ktoré už obsahujú veľké množstvo dopantov, roztopia a zmieša sa s polykryštalickou s vyššou čistotou zabalenou mimo kryštálov semien. Nečistoty sa môžu rovnomerne premiešať do kremíka s jedným kryštálom rotáciou a miešaním zóny taveniny. Jedinry kryštalický kremík vytiahnutý týmto spôsobom má však nízky odpor. Preto je potrebné použiť technológiu čistenia topenia zón na kontrolu koncentrácie dopantov v polykryštalickej tyče suroviny na kontrolu odporu. Napríklad: Na zníženie koncentrácie dopantov v polykryštalickej tyče suroviny sa musí zvýšiť počet čistenia topenia zón. Pomocou tejto dopingovej technológie je relatívne ťažké kontrolovať uniformitu axiálneho odporu produktovej tyče, takže je vo všeobecnosti vhodný iba pre bóru s veľkým segregačným koeficientom. Pretože segregačný koeficient bóru v kremíku je 0,8, segregačný efekt je nízky počas procesu dopingu a odpor sa ľahko kontroluje, takže metóda dopingu kremíka je obzvlášť vhodná pre proces dopingu bóru.

2. Metóda dopingu potiahnutia roztoku

Ako už názov napovedá, metódou potiahnutia roztoku je pokrytie roztoku obsahujúceho dopingové látky na polykryštalickú tyč suroviny. Keď sa polykryštalický roztavuje, roztok sa odparí, miešajú dopant do roztavenej zóny a nakoniec ho vtiahne do kremíkového jednokryštálu. V súčasnosti je hlavným dotingovým roztokom bezvodý roztok etanolu bóru trikxidu bóru (B2O3) alebo fosfor pentoxid (p205). Koncentrácia dopingu a dopingové množstvo sú regulované podľa typu dopingu a cieľovej odporu. Táto metóda má mnoho nevýhod, ako napríklad ťažkosti s kvantitatívne kontrolou dopantov, dopantnej segregácie a nerovnomerného rozdelenia dopantov na povrchu, čo vedie k zlej jednotnosti odporu.

3. Metóda doplňovania dopingu

Táto metóda je vhodnejšia pre dopanty s nízkym koeficientom segregácie a nízkou volatilitou, ako je GA (K = 0,008) a v (k = 0,0004). Táto metóda je vyvŕtať malý otvor v blízkosti kužeľa na tyči suroviny a potom zapojiť GA alebo do otvoru. Pretože segregačný koeficient dopantu je veľmi nízky, koncentrácia v zóne topenia sa počas procesu rastu ťažko zníži, takže je dobrá rovnomernosť axiálneho odporu pestovanej jednorazovej kremíkovej tyče. Jednorazový kremík obsahujúci tento dopant sa používa hlavne pri príprave infračervených detektorov. Preto sú počas procesu výkresu požiadavky na kontrolu procesu veľmi vysoké. Vrátane polykryštalických surovín, ochranného plynu, deionizovanej vody, čistiacej korozívnej kvapaliny, čistoty dopantov atď. Znečistenie procesu by sa malo počas procesu výkresu čo najviac kontrolovať. Zabráňte výskytu iskry cievok, kolapsu kremíka atď.

4. Metóda dopingu neutrónovej transmutácie (NTD)

Transmutačné dopovanie neutrónov (skrátene NTD). Použitie technológie dopingu neutrónových ožarovania (NTD) môže vyriešiť problém nerovnomernej rezistencie v jednotlivých kryštáloch typu N. Prírodný kremík obsahuje asi 3,1% izotopu 30SI. Tieto izotopy 30SI sa môžu previesť na 31p po absorbovaní tepelných neutrónov a uvoľnení elektrónu.

Pri jadrovej reakcii vykonávanej kinetickou energiou neutrónov sa atómy 31SI/31p odchýlia malú vzdialenosť od pôvodnej polohy mriežky, čo spôsobuje defekty mriežky. Väčšina atómov 31p je obmedzená na intersticiálne miesta, kde atómy 31p nemajú elektronickú aktivačnú energiu. Avšak žíhanie kryštálovej tyče približne 800 ℃ môže spôsobiť, že atómy fosforu sa vrátia do svojich pôvodných pozícií mriežky. Pretože väčšina neutrónov môže úplne prejsť kremíkovou mriežkou, každý atóm SI má rovnakú pravdepodobnosť zachytenia neutrónu a premeny na atóm fosforu. Preto je možné v kryštálovej tyči rovnomerne rozložiť atómy 31SI.

5. Metóda dopingu plynnej fázy

Táto dopingová technológia má vyfúknuť plyn prchavého PH3 (typu N) alebo B2H6 (typu p) priamo do zóny topenia. Toto je najbežnejšie používaná metóda dopingu. Použitý dopingový plyn sa musí pred zavedením do taviacej zóny zriediť plynom AR. Stabilným reguláciou množstva plnenia plynu a ignorovaním odparovania fosforu v zóne topenia sa môže dotingové množstvo v topiacej sa zóne stabilizovať a odpor s jedným kryštalickým kremíkom topenia zóny sa môže stabilne kontrolovať. Avšak kvôli veľkému objemu zóny topiacej sa pece a vysokého obsahu ochranného plynu AR sa vyžaduje predbežná doprava. Urobte koncentráciu dopingového plynu v peci čo najskôr dosiahnite stanovenú hodnotu a potom stabilne kontrolujte odpor jednopriestorového kremíka.

Semicorex ponúka vysokokvalitnújednorazové kremíkové výrobkyv polovodičovom priemysle. Ak máte akékoľvek otázky alebo potrebujete ďalšie podrobnosti, neváhajte a kontaktujte nás.

Kontakt Telefón # +86-13567891907

E -mail: sales@semicorex.com