《关于硅单晶中的漩涡缺陷》由会员分享，可在线阅读，更多相关《关于硅单晶中的漩涡缺陷（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、关于硅单晶中的漩涡缺陷上海有色金属研究所宋 大有引官自? !年第一只#晶体管 问世以来,半导体材料正式登上了电子工业的历史舞台。但是, %以它 独到 的特性,很 快在半导体材料 领域 内占据了统治地 位。从个另双晶、小角晶界等 面缺 陷也早已不成 问题;位错,积层缺陷 等线缺陷则长 时期地影响 了单晶的性能,由于 它们在单晶中引起 的畸变场比点缺陷要大得多,因此,点缺陷一 直没有引起人们重 视。到?,年左右,无 位错单晶的 制备得到了解决,而器件则进入了高度集成化,每个元件的尺寸将以件1为单位计算。于是,更 细微的点缺 陷的矛盾才开 始突出起来。这些点缺陷包 括大的外来杂质微粒3常有几微米大小
2、:,夹杂 的小微粒沉淀物,环形 缺 陷,腐蚀小丘,0 ?,2沉淀 。我们所说的 微缺陷是一种经腐蚀显示为浅底蚀 坑的点缺陷,而且这些 浅底蚀坑 在整个晶2 2上海 有色金属体截面上往往呈漩涡状 分布,因而汤人们 常称其为漩涡缺陷。这种点 缺陷是 由什么组成 的,我们下面再谈,但它对材料性能特别是器件性能的影响是 明显的。尽管这种微缺 陷在晶体中引起的畸变场范围很小,只有?。“咯厘米,由于它 的密度很大,达? ,“一? 。日及 其他具 有大的扩 散系数的=?、?等金属原子作月极强,这些原子容易在漩涡缺陷上析出,使漩涡缺 陷转变成别 的缺 陷,电活性变强,在 晶体 中起一种复合中心的作用。我 们知
3、道。大部份器件的制备工 艺中包括 外延和氧 化等操作,因而漩涡缺陷不可避免地将 对这 种硅器件带来坏影响,比如 使结 型二极管漏 电 流 增大,使 电容 的存贮时间特另 对于?, ,晶向样品, % 9我们希望把氧和碳 的浓 度低 到?晶体转速;上海 有色金属4固 液界面 上某一 点在晶体旋转一周时 的温度 变化;固液界面附近熔体的温度梯 度。所谓“复 熔”即在晶体旋 转的某 一瞬 间,微,。当拉速足够大时,7较 小,微 观生 长 速率不 可能 小于零,无 复熔现象发生;当拉 速比较小时,固液界面附近几乎无 熔介潜热积存,不仅较大,而且热对称性仍然较好,4较小,故7较小,微观生长 速率 也不可
4、能小于零,无复熔现象发 生。可见,复熔 现象只在中等拉 速范围内发生,这 时自填 隙原子增加,淀进了漩涡缺陷的形成。在区熔单晶中,实验 证明,拉速 为01 1加% 或,52111扭时一,微观生长速 率大于零,实验 没有发现、缺陷。但直 拉法不允 许采用 如此 大的拉速。太 小的拉速 也无实际意 义,这 一 结论如何作为直拉 单晶的借鉴 还有待实验。/5采用同心 拉晶晶体生长时的 微观生 长速 率除了与实际拉速 有关外,还 与固 液界面处晶体表 面上 某点 转动一周时 的最大温差4有关。这实际上就 是热 场的 非对称性。如 果热场十 分对 称,4,7将永远 不会大于做环 境气 氛生 长单晶。实验证明。由于氢 与氧、碳 的亲和力较 大,氢与 氧碳555#_#8=/,? 3? ? 0:55?7% = ?2 2?2 +3? 0:055=%877=/?/ 2 !3? :+55595,5_&# . #%#1%# ?#9 %&%#6 3? :?5日本 特许昭0 ,一00? ,5松开纯 尔应用物理,?2,?/2!3? ? 0:?5电子材料灿6+3? !:? 25电子材料沁/6 / ?3? !:? /5段沛长 沙科技通讯? ? !,? 5杨国 琢电子科学 技术? ? !,6上海有色金属
