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拉制一定型號和電阻率的單晶硅，要選用適當?shù)膿诫s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(zhì)元素與硅的合金，常用的母合金有硅磷和硅硼兩種，雜質(zhì)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

■ 雜的目的主要是用來改變硅熔體中施主雜質(zhì)（如磷）或受主雜質(zhì)（如硼）的雜質(zhì)濃度，使其生長出的單晶電阻率達到規(guī)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(zhì)的蒸發(fā)；無論液體或熔體在合適的溫度下，溶劑和溶質(zhì)總是要蒸發(fā)，特別是在真空下尤為顯著，因此蒸發(fā)必定影響溶質(zhì)在溶液的分布和溶液的雜質(zhì)濃度，具體的公式非常復(fù)雜，我們需要知道的是雜質(zhì)蒸發(fā)同蒸發(fā)表面積、雜質(zhì)的蒸發(fā)速度常數(shù)、蒸發(fā)的時間幾個要素有關(guān)。

■ 雜質(zhì)的分凝效應(yīng)；熔體的各部分的雜質(zhì)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(nèi)部雜質(zhì)原子會通過擴散調(diào)整它們之間的濃度，實際上熔體不可能實現(xiàn)平衡冷卻，總有一定的冷卻速度，由于固相中雜質(zhì)原子擴散速度很小，濃度調(diào)整緩慢，先凝固的與后凝固的固相雜質(zhì)濃度不同，因此晶體中各處雜質(zhì)濃度不再均勻分布，這種由于雜質(zhì)偏析引起的分凝現(xiàn)象叫分凝效應(yīng)。不同的雜質(zhì)在熔硅中分凝系數(shù)是不同的，熔體結(jié)晶時雜質(zhì)分凝效應(yīng)使單晶中雜質(zhì)分布不勻這是它的不利方面，但另一方面可利用雜質(zhì)的分凝效應(yīng)使雜質(zhì)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(zhì)（主要是硼）不斷溶入熔硅，改變?nèi)酃璧碾s質(zhì)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(nèi)

 





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(nèi)






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(nèi)









母合金摻雜的計算方法： 

■ 電阻率P的單晶，它的頭部對應(yīng)的的雜質(zhì)濃度為C頭，多晶硅原料的重量為W，母合金的雜質(zhì)濃度為C母，應(yīng)摻母合金重量為M

■ 應(yīng)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(shù)



摻雜的幾個重要參數(shù)： 

■ 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(jù)實際情況和需要調(diào)整

■ 原料的電阻率（要求精確）

■ 母合金的雜質(zhì)濃度

■ 所摻雜質(zhì)的分凝系數(shù) 



我們的產(chǎn)品拉單晶摻雜劑母合金： 

■ 本公司專業(yè)生產(chǎn)提供各種各種高品質(zhì)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(nèi)蒙古，河南等地的 CZ 拉晶及鑄錠客戶。