2025-05-22
Silikonyarı iletken bir malzemedir. Safsızlıkların yokluğunda, kendi elektrik iletkenliği çok zayıftır. Kristal içindeki safsızlıklar ve kristal kusurları, elektriksel özelliklerini etkileyen ana faktörlerdir. FZ silikon tek kristallerinin saflığı çok yüksek olduğundan, belirli elektriksel özellikleri elde etmek için elektriksel aktivitesini iyileştirmek için bazı safsızlıklar eklenmelidir. Safsızlık içeriği ve polisilikon hammaddesi ve katkılı tek kristal silikonun elektriksel özellikleri, doping maddelerini ve doping miktarlarını etkileyen önemli faktörlerdir. Daha sonra, hesaplama ve gerçek ölçüm yoluyla, çekme parametreleri düzeltilir ve son olarak yüksek kaliteli tek kristaller elde edilir. İçin ana doping yöntemleriFZ Silikon Tek KristallerÇekirdek doping, çözelti kaplama doping, dolgu doping, nötron dönüşüm doping (NTD) ve gaz fazı doping içerir.
1. Çekirdek doping yöntemi
Bu doping teknolojisi, katkıları tüm hammadde çubuğuna karıştırmaktır. Hammadde çubuğunun CVD yöntemi ile yapıldığını biliyoruz, bu nedenle hammadde çubuğunu yapmak için kullanılan tohum zaten katkanlar içeren silikon kristalleri kullanabilir. Silikon tek kristalleri çekerken, zaten büyük miktarda dopant içeren tohum kristalleri eritilir ve tohum kristallerinin dışına sarılmış daha yüksek saflık ile polikristalin ile karıştırılır. Safsızlıklar, eriyik bölgesinin dönüşü ve karıştırılması yoluyla tek kristal silikon içine eşit olarak karıştırılabilir. Bununla birlikte, bu şekilde çekilen tek kristal silikon düşük bir direnci vardır. Bu nedenle, direnci kontrol etmek için polikristalin hammadde çubuğundaki dopantların konsantrasyonunu kontrol etmek için bölge eritme arıtma teknolojisinin kullanılması gerekmektedir. Örneğin: Polikristalin hammadde çubuğundaki dopantların konsantrasyonunu azaltmak için, bölge erimesi saflaştırma sayısı arttırılmalıdır. Bu doping teknolojisini kullanarak, ürün çubuğunun eksenel direnç homojenliğini kontrol etmek nispeten zordur, bu nedenle genellikle sadece büyük bir ayrım katsayısına sahip bor için uygundur. Silikondaki borun ayrım katsayısı 0.8 olduğundan, doping işlemi sırasında ayrım etkisi düşüktür ve direnç kontrolü kolaydır, bu nedenle silikon çekirdek doping yöntemi boron doping işlemi için özellikle uygundur.
2. Çözüm kaplama doping yöntemi
Adından da anlaşılacağı gibi, çözelti kaplama yöntemi, doping maddeleri içeren bir çözeltiyi polikristalin hammadde çubuğuna kaplamaktır. Polikristalin eridiğinde, çözelti buharlaşır, dopantın erimiş bölgeye karıştırılması ve son olarak bir silikon tek kristaline çekilir. Şu anda ana doping çözeltisi, bor trioksit (B2O3) veya fosfor pentoksitinin (P2O5) susuz bir etanol çözeltisidir. Doping konsantrasyonu ve doping miktarı, doping tipine ve hedef dirençine göre kontrol edilir. Bu yöntemin, katkıların nicel olarak kontrol edilmesinde zorluk, katliam ayrımı ve dopantların yüzeydeki eşit olmayan dağılımı gibi birçok dezavantajı vardır, bu da zayıf direnç homojenliğine neden olur.
3. Dolma Doping Yöntemi
Bu yöntem, GA (K = 0.008) ve (K = 0.0004) gibi düşük ayrışma katsayısına ve düşük volatiliteye sahip katkanlar için daha uygundur. Bu yöntem, hammadde çubuğundaki koninin yakınında küçük bir delik açmak ve daha sonra GA veya deliğe takmaktır. Dopantın ayrım katsayısı çok düşük olduğundan, erime bölgesindeki konsantrasyon büyüme işlemi sırasında çok fazla azalmayacaktır, bu nedenle yetişkin tek kristal silikon çubuğunun eksenel direnç homojenliği iyidir. Bu dopant içeren tek kristal silikon esas olarak kızılötesi dedektörlerin hazırlanmasında kullanılır. Bu nedenle, çizim işlemi sırasında süreç kontrol gereksinimleri çok yüksektir. Polikristalin hammaddeler, koruyucu gaz, deiyonize su, aşındırıcı sıvı temizleme, katkıların saflığı vb. Bobin kıvılcım, silikon çökmesi vb. Oluşmasını önleyin.
4. Nötron Dönüşüm Doping (NTD) yöntemi
Nötron Dönüşüm Doping (kısaca NTD). Nötron ışınlama doping (NTD) teknolojisinin kullanımı, N tipi tek kristallerde eşit olmayan direnç problemini çözebilir. Doğal silikon, 30SI izotopunun yaklaşık% 3.1'ini içerir. Bu izotoplar 30SI, termal nötronları emdikten ve bir elektron bıraktıktan sonra 31p'ye dönüştürülebilir.
Nötronların kinetik enerjisi tarafından yapılan nükleer reaksiyonla, 31SI/31p atomları orijinal kafes pozisyonundan küçük bir mesafe sapar ve kafes kusurlarına neden olur. 31p atomlarının çoğu, 31p atomlarının elektronik aktivasyon enerjisine sahip olmadığı interstisyel bölgelerle sınırlıdır. Bununla birlikte, kristal çubuğun yaklaşık 800'de tavlanması fosfor atomlarının orijinal kafes pozisyonlarına geri dönmesini sağlayabilir. Çoğu nötron silikon kafesinden tamamen geçebildiğinden, her Si atomu bir nötronu yakalama ve bir fosfor atomuna dönüştürme olasılığına sahiptir. Bu nedenle, 31SI atomları kristal çubuğa eşit olarak dağıtılabilir.
5. Gaz fazı doping yöntemi
Bu doping teknolojisi, uçucu PH3 (N-tipi) veya B2H6 (P-Type) gazını doğrudan erime bölgesine üflemektir. Bu en yaygın kullanılan doping yöntemidir. Kullanılan doping gazı, eritme bölgesine sokulmadan önce AR gazı ile seyreltilmelidir. Gaz doldurma miktarını denetleyerek ve erime bölgesindeki fosforun buharlaşmasını göz ardı ederek, erime bölgesindeki doping miktarı stabilize edilebilir ve bölgenin direnci tek kristal silikonun direnci stabil bir şekilde kontrol edilebilir. Bununla birlikte, bölge eritme fırınının büyük hacmi ve koruyucu gaz AR'nin yüksek içeriği nedeniyle, ön doping gereklidir. Fırındaki doping gazının konsantrasyonunu mümkün olan en kısa sürede set değerine ulaşmasını sağlayın ve daha sonra tek kristal silikonun özdirençini stabil bir şekilde kontrol edin.
Semicorex yüksek kaliteli sunartek kristal silikon ürünleriyarı iletken endüstrisinde. Herhangi bir sorunuz varsa veya ek ayrıntılara ihtiyacınız varsa, lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin.
İletişim Telefonu # +86-13567891907
E -posta: sales@semicorex.com