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母合金

拉單晶摻雜劑 - 母合金

拉制一定型號(hào)和電阻率的單晶硅,要選用適當(dāng)?shù)膿诫s劑 - 母合金。

拉制電阻率較高的硅單晶則采用母合金作摻雜劑。

采用“母合金”作為摻雜劑是為了使摻雜量容易控制、更準(zhǔn)確。



什么是拉單晶摻雜劑 - 母合金?

所謂“母合金”就是雜質(zhì)元素與硅的合金,常用的母合金有硅磷和硅硼兩種,雜質(zhì)濃度是10的-2次方和10的-3次方。



為什么拉單晶需要摻雜劑 - 母合金?

采用“母合金”作為摻雜劑是為了使摻雜量容易控制、更準(zhǔn)確
摻雜的目的主要是用來(lái)改變硅熔體中施主雜質(zhì)(如磷)或受主雜質(zhì)(如硼)的雜質(zhì)濃度,使其生長(zhǎng)出的單晶電阻率達(dá)到規(guī)定的要求
硅單晶N型摻雜劑:五族元素,主要有磷、砷、銻
硅單晶P型摻雜劑:三族元素,主要有硼、鋁、鎵
拉制電阻率低的硅單晶,一般用純?cè)刈鲹诫s劑
拉制電阻率高的硅單晶則采用母合金作為摻雜劑



影響摻雜的幾個(gè)因素

雜質(zhì)的蒸發(fā);無(wú)論液體或熔體在合適的溫度下,溶劑和溶質(zhì)總是要蒸發(fā),特別是在真空下尤為顯著,因此蒸發(fā)必定影響溶質(zhì)在溶液的分布和溶液的雜質(zhì)濃度,具體的公式非常復(fù)雜,我們需要知道的是雜質(zhì)蒸發(fā)同蒸發(fā)表面積、雜質(zhì)的蒸發(fā)速度常數(shù)、蒸發(fā)的時(shí)間幾個(gè)要素有關(guān)。
雜質(zhì)的分凝效應(yīng);熔體的各部分的雜質(zhì)濃度相同,若進(jìn)行極其緩慢的所謂平衡冷卻,這樣固液兩相內(nèi)部雜質(zhì)原子會(huì)通過(guò)擴(kuò)散調(diào)整它們之間的濃度,實(shí)際上熔體不可能實(shí)現(xiàn)平衡冷卻,總有一定的冷卻速度,由于固相中雜質(zhì)原子擴(kuò)散速度很小,濃度調(diào)整緩慢,先凝固的與后凝固的固相雜質(zhì)濃度不同,因此晶體中各處雜質(zhì)濃度不再均勻分布,這種由于雜質(zhì)偏析引起的分凝現(xiàn)象叫分凝效應(yīng)。不同的雜質(zhì)在熔硅中分凝系數(shù)是不同的,熔體結(jié)晶時(shí)雜質(zhì)分凝效應(yīng)使單晶中雜質(zhì)分布不勻這是它的不利方面,但另一方面可利用雜質(zhì)的分凝效應(yīng)使雜質(zhì)集中在單晶的頭部或尾部,達(dá)到提純的目的。
拉制單晶過(guò)程中硼的滲入;由于石英坩堝的純度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于多晶硅的純度,在硅單晶拉制過(guò)程中石英坩堝P型雜質(zhì)(主要是硼)不斷溶入熔硅,改變?nèi)酃璧碾s質(zhì)濃度。



合能陽(yáng)光提供母合金類型:

HSD-P3 碎塊狀
母合金P型-3次方
0.0010-0.0090Ω.cm以下,碎塊狀,碳含量(atom/cm3)<5e16,氧含量(atom/cm3)<1e18,具體每段將詳細(xì)標(biāo)出,確保每段電阻率偏差在0.001或0.0005范圍內(nèi)
 
HSD-P3整棒狀
母合金 P型-3次方
0.0010-0.0090Ω.cm以下,整棒狀,碳含量(atom/cm3)<5e16,氧含量(atom/cm3)<1e18,具體每段將詳細(xì)標(biāo)出,確保每段電阻率偏差在0.001或0.0005范圍內(nèi)
HSD-P3 片狀
母合金 P型-3次方
0.0010-0.0090Ω.cm以下,片狀,碳含量(atom/cm3)<5e16,氧含量(atom/cm3)<1e18,具體每段將詳細(xì)標(biāo)出,確保每段電阻率偏差在0.001或0.0005范圍內(nèi)



母合金摻雜的計(jì)算方法

電阻率P的單晶,它的頭部對(duì)應(yīng)的的雜質(zhì)濃度為C頭,多晶硅原料的重量為W,母合金的雜質(zhì)濃度為C母,應(yīng)摻母合金重量為M
應(yīng)摻母合金重量為M =W*C頭/(K*C母—C頭),其中K為摻雜劑原素在硅中的平衡分凝系數(shù)



摻雜的幾個(gè)重要參數(shù)

單晶的型號(hào)(N還是P)
拉制硅單晶的目標(biāo)電阻率;以P型為例,一般要求范圍為0.5~3,選擇1.6~2.5的目標(biāo)阻值基本不會(huì)跑阻,可根據(jù)實(shí)際情況和需要調(diào)整
原料的電阻率(要求精確)
母合金的雜質(zhì)濃度
所摻雜質(zhì)的分凝系數(shù)



我們的產(chǎn)品 - 拉單晶摻雜劑母合金

本公司專業(yè)生產(chǎn)提供各種各種高品質(zhì)的母合金,包括以下品種
硅單晶P型10的-3次方母合金
硅單晶P型10的-2次方母合金
硅單晶N型10的-3次方母合金
硅單晶N型10的-2次方母合金
同時(shí)接受其它阻值的母合金的定制,歡迎來(lái)電咨詢



典型用戶

江蘇,浙江,廣東,北京,湖南,內(nèi)蒙古,河南等地的 CZ 拉晶及鑄錠客戶。