Teknologi doping silikon FZ

Silikonadalah bahan semikonduktor. Dalam ketiadaan kekotoran, kekonduksian elektriknya sendiri sangat lemah. Kekotoran dan kecacatan kristal dalam kristal adalah faktor utama yang mempengaruhi sifat elektriknya. Oleh kerana kesucian kristal tunggal silikon FZ sangat tinggi, untuk mendapatkan sifat elektrik tertentu, beberapa kekotoran mesti ditambah untuk meningkatkan aktiviti elektriknya. Kandungan kekotoran dan jenis bahan mentah polysilicon dan sifat elektrik silikon kristal tunggal doped adalah faktor penting yang mempengaruhi bahan doping dan jumlah doping. Kemudian, melalui pengiraan dan pengukuran sebenar, parameter menarik diperbetulkan, dan akhirnya kristal tunggal berkualiti tinggi diperolehi. Kaedah doping utama untukKristal tunggal silikon FZTermasuk doping teras, doping salutan penyelesaian, pengisian doping, doping transmutasi neutron (NTD) dan doping fasa gas.

1. Kaedah doping teras

Teknologi doping ini adalah untuk mencampur dopan ke seluruh batang bahan mentah. Kami tahu bahawa batang bahan mentah dibuat oleh kaedah CVD, jadi benih yang digunakan untuk membuat rod bahan mentah boleh menggunakan kristal silikon yang sudah mengandungi dopan. Apabila menarik kristal tunggal silikon, kristal benih yang sudah mengandungi sejumlah besar dopan dicairkan dan dicampur dengan polikristalin dengan kesucian yang lebih tinggi yang dibalut di luar kristal benih. Kekotoran boleh dicampur secara merata ke dalam silikon kristal tunggal melalui putaran dan kacau zon cair. Walau bagaimanapun, silikon kristal tunggal yang ditarik dengan cara ini mempunyai resistiviti yang rendah. Oleh itu, adalah perlu menggunakan teknologi penyucian zon untuk mengawal kepekatan dopan dalam batang bahan mentah polikristalin untuk mengawal ketahanan. Sebagai contoh: Untuk mengurangkan kepekatan dopan dalam batang bahan mentah polikristalin, bilangan penyucian lebur zon mesti ditingkatkan. Dengan menggunakan teknologi doping ini, agak sukar untuk mengawal keseragaman rintangan paksi rod produk, jadi ia hanya sesuai untuk boron dengan pekali pemisahan yang besar. Oleh kerana pekali boron dalam silikon adalah 0.8, kesan pemisahan adalah rendah semasa proses doping dan resistiviti mudah dikawal, jadi kaedah doping teras silikon sangat sesuai untuk proses doping boron.

2. Kaedah doping salutan penyelesaian

Seperti namanya, kaedah salutan penyelesaian adalah untuk melapisi penyelesaian yang mengandungi bahan doping pada batang bahan mentah polikristalin. Apabila polikristalin cair, larutan itu menguap, mencampurkan dopan ke dalam zon cair, dan akhirnya menariknya ke dalam kristal tunggal silikon. Pada masa ini, penyelesaian doping utama adalah penyelesaian etanol anhydrous boron trioksida (B2O3) atau fosforus pentoxide (P2O5). Kepekatan doping dan jumlah doping dikawal mengikut jenis doping dan resistiviti sasaran. Kaedah ini mempunyai banyak kelemahan, seperti kesukaran dalam kuantitatif mengawal dopan, pemisahan dopan, dan pengagihan dopan yang tidak sekata di permukaan, mengakibatkan keseragaman rintangan yang buruk.

3. Mengisi kaedah doping

Kaedah ini lebih sesuai untuk dopan dengan pekali pemisahan yang rendah dan turun naik yang rendah, seperti GA (k = 0.008) dan dalam (k = 0.0004). Kaedah ini adalah untuk menggerudi lubang kecil berhampiran kerucut pada batang bahan mentah, dan kemudian pasang ga atau masuk ke dalam lubang. Oleh kerana pekali pemisahan dopan sangat rendah, kepekatan dalam zon lebur tidak akan berkurangan terlalu banyak semasa proses pertumbuhan, jadi keseragaman rintangan paksi rod silikon kristal tunggal adalah baik. Silikon kristal tunggal yang mengandungi dopan ini digunakan terutamanya dalam penyediaan pengesan inframerah. Oleh itu, semasa proses lukisan, keperluan kawalan proses sangat tinggi. Termasuk bahan mentah polikristalin, gas pelindung, air deionisasi, pembersihan cecair menghakis, kesucian dopan, dan lain -lain. Pencemaran proses juga harus dikawal sebanyak mungkin semasa proses lukisan. Mencegah berlakunya gegelung, keruntuhan silikon, dll.

4. Kaedah Transmutasi Neutron (NTD)

Doping transmutasi neutron (NTD untuk pendek). Penggunaan teknologi penyinaran neutron (NTD) dapat menyelesaikan masalah ketahanan yang tidak rata dalam kristal tunggal N-jenis. Silikon semulajadi mengandungi kira -kira 3.1% daripada isotop 30SI. Isotop ini 30SI boleh ditukar menjadi 31p selepas menyerap neutron termal dan melepaskan elektron.

Dengan tindak balas nuklear yang dilakukan oleh tenaga kinetik neutron, atom 31SI/31p menyimpang jarak yang kecil dari kedudukan kisi asal, menyebabkan kecacatan kekisi. Kebanyakan atom 31p terhad kepada tapak interstisial, di mana atom 31p tidak mempunyai tenaga pengaktifan elektronik. Walau bagaimanapun, penyepuh tongkat kristal pada kira -kira 800 ℃ boleh membuat atom fosforus kembali ke kedudukan kisi asalnya. Oleh kerana kebanyakan neutron boleh melalui kisi silikon sepenuhnya, setiap atom Si mempunyai kebarangkalian yang sama untuk menangkap neutron dan menukar menjadi atom fosforus. Oleh itu, atom 31SI boleh diedarkan secara merata dalam rod kristal.

5. Kaedah doping fasa gas

Teknologi doping ini adalah untuk meniup gas PH3 yang tidak menentu (N-Type) atau B2H6 (P-Type) terus ke zon lebur. Ini adalah kaedah doping yang paling biasa digunakan. Gas doping yang digunakan mesti dicairkan dengan gas AR sebelum diperkenalkan ke dalam zon lebur. Dengan mengawal jumlah pengisian gas dan mengabaikan penyejatan fosforus di zon lebur, jumlah doping di zon lebur dapat stabil, dan resistivitas zon mencairkan silikon kristal tunggal dapat dikawal dengan stabil. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh jumlah besar relau lebur zon dan kandungan tinggi gas pelindung, pra-doping diperlukan. Buat kepekatan gas doping dalam relau mencapai nilai set secepat mungkin, dan kemudian mengawal ketahanan silikon kristal tunggal.

Semicorex menawarkan berkualiti tinggiproduk silikon kristal tunggaldalam industri semikonduktor. Sekiranya anda mempunyai pertanyaan atau memerlukan butiran tambahan, jangan ragu untuk berhubung dengan kami.

Hubungi Telefon # +86-13567891907

E -mel: sales@semicorex.com