拉晶工艺的相关知识

1、招专业人才 上一览英才 拉晶工艺的相关知识一、与杂质有关的几个概念杂质来源：杂质类型施主杂质受主杂质电中性杂质 杂质位置：杂质能级浅能级杂质深能级杂质 深能级杂质金在锗中的能级及杂质补偿（1）当锗中有N型浅施主杂质时（2）当锗中有P型浅受主杂质时二、掺杂剂的选择1、电学性质：原子半径、核外电子结构尽量选择与锗、硅原子半径近似的杂质元素作为掺杂剂，以保证晶体生长的完整性N型掺杂：V族P型掺杂：III族2、物理化学性质：固溶度、蒸发系数、分凝系数、扩散系数杂质原子半径越大，特征原子构型与锗、硅 的越不同，它们在锗、硅中的固溶度越小。III，V族在锗，硅中固溶度大，快蒸发杂质的掺杂不宜在真空而应在保

2、 护性气氛下进行，采用投杂法分凝系数远离 1 的杂质难于进行重掺杂。三、根据杂质在晶体中的扩散系数选择在高温工艺中，如扩散、外延，掺杂元素的扩散系数小一览英才网 是基于行业垂直细分和区域横向细分的网络招聘网站平台，国内各行业各地区首选求职招聘网站平台！招专业人才 上一览英才 些好快扩散杂质：H，Li, Na, Cu, Fe, K, Au, He, Ag, 慢扩散杂质：Al,P,B,Ga, Tl, Sb，As四、常用掺杂剂Si N型：P P型：BGe N型：Sb P型：Ga掺杂办法：共熔 投杂（体单晶生长中）热扩散掺杂、离子注入掺杂（平面工艺中）、中子嬗变掺杂五、掺杂量的计算（轻掺杂时）1、只考

3、虑杂质分凝时的掺杂计算2、采用母合金投入计算母合金用量3、母合金中杂质浓度Cm的求法4、考虑坩埚污染及蒸发的掺杂计算5、实际拉制P型硅及N型硅的掺杂计算六、纵向电阻率均匀性的控制影响因素：分凝、蒸发、坩埚污染变速拉晶：从分凝作用考虑、从蒸发作用考虑 稀释溶质：双坩埚及连续送料CZ技术七、径向电阻率均匀性的控制影响因素：固液界面的平坦度、小平面效应一览英才网 是基于行业垂直细分和区域横向细分的网络招聘网站平台，国内各行业各地区首选求职招聘网站平台！招专业人才 上一览英才 固液界面的影响：生长速率不变时，生长过程中固液界面的变化小平面效应：弯曲的固液界面，界面各处过冷度不同沿<111>

4、方向生长时不同固液界面小平面出现的位置 调平固液界面的方法：调整生长热系统，使径向温度梯度变小；调节拉晶参数：凸界面，增加拉速；凹界面，降低拉速调整晶体或坩埚的转速：增大晶转：使凸变凹增大埚转：使凹变凸。增大坩埚与晶体直径的比值，使固液界面变平 坦，同时可降低位错及氧含量。八、生长层定义生长层：晶体内溶质浓度交替变化的晶体薄 层。生长层的形状和固液界面的形状相同， 厚度等于一个周期内的一览英才网 是基于行业垂直细分和区域横向细分的网络招聘网站平台，国内各行业各地区首选求职招聘网站平台！招专业人才 上一览英才 界面位移。生长层的连续排列就组成了生长条纹。纵截面、横截面的条纹形状九、直拉法工艺中消

5、除旋转性条纹首先将籽晶轴调整到籽晶杆的转轴一致，即 籽晶杆旋转时籽晶不画圆。通常热场对称轴就是坩埚对称轴，将坩埚对 称轴和籽晶轴调整到同轴。设计炉膛时尽量使发热体、保温罩等具有轴 对称性并与坩埚对称轴一致。减小或废除小观察孔十、消除一般性杂质条纹的办法掺杂单晶在一定温度下退火，使一部份 浓度较高的杂质条纹衰减中子嬗变掺杂强磁场中拉单晶（MCZ）、中子嬗变掺杂退火，以消除辐照造成的损伤。在放置 一段时间以降低放射性掺杂均匀性好，没有分凝和小平面效应 的影响，没有杂质条纹 十一、强磁场中拉单晶（MCZ）的改进作用1.有效抑制热对流，减小了熔体中的温度波动， 使液面平整。T：10 1( 0.2T)，

6、基本消除生长条纹2.减少熔硅与坩埚作用，使坩埚中杂质较少进入 熔体，并可有效控制晶体中氧浓度。一览英才网 是基于行业垂直细分和区域横向细分的网络招聘网站平台，国内各行业各地区首选求职招聘网站平台！招专业人才 上一览英才 3.由于磁粘滞性，使扩散层厚度增大，Keff增大， 提高了杂质纵向分布的均匀性4.提高生产效率组分过冷的定义：在拉制重掺杂单晶时，对于K<1杂质，由于分凝作用在界面附近形成一个杂质富集层。在富集层内各点的凝固点不同， 虽然界面的温度为凝固点，但离开界一览英才网 是基于行业垂直细分和区域横向细分的网络招聘网站平台，国内各行业各地区首选求职招聘网站平台！招专业人才 上一览英才 面 的熔体的实际温度低于凝固点，处于过 冷状态。原来固液界面前沿的过热熔体 因杂质的聚集产生一过冷区，这种因组 分变化而产生的过冷现象称为组分过冷。在平坦的界面上因干扰产生突起时，其 尖端处于