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母合金

拉單晶摻雜劑 - 母合金

拉制一定型號和電阻率的單晶硅,要選用適當的摻雜劑 - 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、更準確。



什么是拉單晶摻雜劑 - 母合金?

所謂“母合金”就是雜質元素與硅的合金,常用的母合金有硅磷和硅硼兩種,雜質濃度是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、更準確
摻雜的目的主要是用來改變硅熔體中施主雜質(如磷)或受主雜質(如硼)的雜質濃度,使其生長出的單晶電阻率達到規定的要求
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,一般用純元素作摻雜劑
拉制電阻率高的硅單晶則采用母合金作為摻雜劑



影響摻雜的幾個因素

雜質的蒸發;無論液體或熔體在合適的溫度下,溶劑和溶質總是要蒸發,特別是在真空下尤為顯著,因此蒸發必定影響溶質在溶液的分布和溶液的雜質濃度,具體的公式非常復雜,我們需要知道的是雜質蒸發同蒸發表面積、雜質的蒸發速度常數、蒸發的時間幾個要素有關。
雜質的分凝效應;熔體的各部分的雜質濃度相同,若進行極其緩慢的所謂平衡冷卻,這樣固液兩相內部雜質原子會通過擴散調整它們之間的濃度,實際上熔體不可能實現平衡冷卻,總有一定的冷卻速度,由于固相中雜質原子擴散速度很小,濃度調整緩慢,先凝固的與后凝固的固相雜質濃度不同,因此晶體中各處雜質濃度不再均勻分布,這種由于雜質偏析引起的分凝現象叫分凝效應。不同的雜質在熔硅中分凝系數是不同的,熔體結晶時雜質分凝效應使單晶中雜質分布不勻這是它的不利方面,但另一方面可利用雜質的分凝效應使雜質集中在單晶的頭部或尾部,達到提純的目的。
拉制單晶過程中硼的滲入;由于石英坩堝的純度遠遠小于多晶硅的純度,在硅單晶拉制過程中石英坩堝P型雜質(主要是硼)不斷溶入熔硅,改變熔硅的雜質濃度。



合能陽光提供母合金類型:

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,具體每段將詳細標出,確保每段電阻率偏差在0.001或0.0005范圍內
 
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,具體每段將詳細標出,確保每段電阻率偏差在0.001或0.0005范圍內
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,具體每段將詳細標出,確保每段電阻率偏差在0.001或0.0005范圍內



母合金摻雜的計算方法

電阻率P的單晶,它的頭部對應的的雜質濃度為C頭,多晶硅原料的重量為W,母合金的雜質濃度為C母,應摻母合金重量為M
應摻母合金重量為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



摻雜的幾個重要參數

單晶的型號(N還是P)
拉制硅單晶的目標電阻率;以P型為例,一般要求范圍為0.5~3,選擇1.6~2.5的目標阻值基本不會跑阻,可根據實際情況和需要調整
原料的電阻率(要求精確)
母合金的雜質濃度
所摻雜質的分凝系數



我們的產品 - 拉單晶摻雜劑母合金

本公司專業生產提供各種各種高品質的母合金,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
同時接受其它阻值的母合金的定制,歡迎來電咨詢



典型用戶

江蘇,浙江,廣東,北京,湖南,內蒙古,河南等地的 CZ 拉晶及鑄錠客戶。



 

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