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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划半导体材料第3讲-区熔提纯XX年成都理工大学半导体材料与器件考试试题B卷一、填空题1、将含有杂质的晶态物质熔化后再结晶时，杂质在结晶时的固体和未结晶的液体中的浓度是不同的，这种现象称为和。2、分凝系数K为中的杂质浓度与中的杂质浓度之比。对于K1说明：材料中含有使其熔点上升的杂质，局部熔融时，固液两相达到平衡时，液相中杂质浓度比固相中杂质浓度小。还有一类杂质，K01，区熔时基本上不改变原有杂质的分布状态。有效分凝系数对于K1的杂质，结晶时固相界面会多吸收界面附近熔体中的杂质，就会使界面
2、附近的熔体薄层中杂质呈缺少状态，形成浓度梯度加快杂质从熔体内部向界面的扩散。最后达到一个动态平衡，形成稳定的界面薄层，称杂质贫乏层。对于K1，提纯时杂质向头部集中有效分凝系数Keff,是平衡分凝系数K0，固液界面移动速度f，扩散层厚度，和扩散系数D的函数。一次区熔与正常凝固的比较：正常凝固比一次区熔提纯的效果好。熔区越宽，提纯效果越好。最后一个熔区属于正常凝固，不服从区熔规律。质量输运或质量迁移：区熔时，物质会从一端缓慢地移向另一端的现象。原因：物质熔化前后材料密度变化。熔化时体积缩小，输运的方向与区熔的方向一致，例如锗、硅；熔化时体积增大，输运的方向与区熔的方向相反。解决：在水平区熔时，将锭
3、料容器倾斜一个角度，用重力作用消除质量输运效应。第三章晶体生长晶体形成的热力学条件气-固相转变条件：温度不变，物质的分压大于其饱和蒸汽压。压力不变，物质的温度低于其凝华点。固-液相转变的条件：对熔体，压力不变，物质的温度低于其熔点不能看出的条件：液-固相，对溶液，物质的浓度大于其溶解度。总结：气固相变，过饱和蒸气压。液固相变过程时，过饱和度。固固相变过程时，过冷度。结晶过程是由形核与长大两个过程所组成均匀形核：当母相中各个区域出现新相晶核的几率相同，晶核由液相中的一些原子团直接形成，不受杂质粒子或外来表面的影响，又称均质形核或自发形核。非均匀形核：若新相优先在母相某些区域中存在的异质处形核，即
4、依附于液相中的杂质或外来表面形核。又称异质形核或非自发形核形核功：在临界状态下，成核必须提供1/3的表面能，这部分由外部提供的能量，称形核功。Gmax=1/3GsP39层生长理论：在晶核的光滑表面上生长一层原子面时，质点在界面上进入晶格“座位”的最佳位置是具有三面凹入角的位置。螺旋生长理论：在晶体生长界面上螺旋位错露头点所出现的凹角及其延伸所形成的二面凹角可作为晶体生长的台阶源，促进光滑界面上的生长。位错是晶体中的一维缺陷，它是在晶体某一列或若干列原子出现了错位现象，即原子离开其平衡位置，发生有规律的错动。单晶生长：锗单晶主要用直拉法，硅单晶常采用直拉法与悬浮区熔法直拉法：有坩埚，电阻加热，直
5、径大，电阻低，掺杂易，杂质多区熔法：无坩埚，高频加热，直径小，电阻高，掺杂难，杂质低直拉法工艺：炉体、籽晶、硅多晶，掺杂剂，石英坩埚清洁处理装炉抽真空缩颈放肩等径生长拉光降温出炉性能测试悬浮区熔法用于与容器反应比较严重的体系，例如硅。由于熔融的硅有较大的表面张力和小的密度，所以悬浮区熔法正是依靠其表面张力支持正在生长的单晶的熔区。片状单晶的制法主要有：枝蔓法和蹼状法，斯杰哈诺夫法，EFG法，横拉法。枝蔓法是在过冷熔体中生长树枝状晶体，选取枝蔓籽晶和过冷液体接触，可生长成平行的，具有孪晶结构的双晶薄片。蹼状法是以两枝枝蔓为骨架，在过冷熔体中迅速提拉，利用熔融硅较大的表面张力，带出一个液膜，凝固后
6、可得蹼状晶体。斯杰哈诺夫法是将有狭缝的导模具放在熔体中，熔体通过毛细管现象由狭缝上升到模具的顶端，在此熔体部分下入晶种，按导模狭缝规定的形状连续地拉制晶体，其形状完全由毛细管狭缝决定。横拉法是利用坩埚内的熔硅的表面张力形成一个凸起的弯月面，用片状籽晶在水平方向与熔硅熔接，利用氩或氦等惰性气体强制冷却，造成与籽晶相接的熔体表面的过冷层来进行生长EFG法：在润湿角满足090的条件下，使得熔体在毛细管作用下能上升到模具的顶部，并能在顶部的模具截面上扩展到模具的边缘而形成一个薄膜熔体层，再用籽晶引出成片状的晶体。第四章直拉法单晶中纵向电阻率均匀性的控制(1)变速拉晶法。此法基于Cs=KCL这一基本原理，因为在拉晶时，若杂质Kl，CL将不断增大，要保持Cs不变，则必须使K值变小。实际上，K应为Keff，它随拉速和转速而变。当拉速f小时，KeffK0，f增大，Keff也增加。(2)双坩埚法：当拉出部分单晶，内坩埚的CL变大时，外坩埚中的锗液进入内坩埚，又使CL变小。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。
