何秋湘
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李京伟
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白枭龙
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孙继飞
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班伯源
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刘加威
,
陈健
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.18.005
为削弱有害杂质元素Fe对多晶硅性能的影响,采用Si-Sn微合金化的途径,研究Sn对不同Fe污染程度时提纯多晶硅(UMG-Si)定向凝固后少子寿命的变化.掺入30 ppmw或100 ppmw Fe杂质后,在Sn元素含量分别为0 ppmw、15 ppmw、30 ppmw、50 ppmw时,测试定向凝固多晶硅少子寿命变化.随着Fe含量增加硅锭少子寿命减少,初始杂质Fe含量为0 ppmw、30 ppmw、100 ppmw时,硅锭中部平均少子寿命分别为0.81 μs、0.52μs和0.40μs.掺入适量的Sn元素,能有效削弱杂质Fe的危害,提高少子寿命.当初始Fe含量为30 ppmw时,掺入Sn为15ppmw、30 ppmw后,硅锭中部平均少子寿命提高23％、25％.当Fe含量为100 ppmw时,掺入Sn含量为15 ppmw、30 ppmw、50 ppmw后,少子寿命可提高40％、50％ 、40％.原子半径比Si大的Sn原子引入晶格应力,抑制间隙原子Fe成核、阻碍Fe扩散,有效减少杂质Fe的危害.
关键词:
Sn
,
杂质Fe
,
多晶硅
,
少子寿命
何秋湘
,
李京伟
,
孙继飞
,
白枭龙
,
熊震
,
陈健
人工晶体学报
通过微合金化获取高性能多晶硅,研究了不同Sn掺入量对定向凝固多晶硅位错及少子寿命的影响.将高纯Sn掺入到精炼冶金级硅(UMG-Si)中,定向凝固多晶硅.研究发现,硅锭位错密度沿轴向分布为中间低,底部和顶部高.在晶体硅中掺入Sn后,不影响硅的电学性能,但明显减少硅锭的位错密度.当掺入Sn含量为20 ppmw、50 ppmw和100 ppmw时,硅锭平均少子寿命由未掺Sn硅锭的0.81μs分别增加至1.22 μs、1.47 μs和1.31μs.掺Sn可减少位错密度和增加少子寿命,归因于替代位的Sn原子引入晶格应力,Sn易捕获空位V形成Sn-V对,抑制间隙原子形核.
关键词:
Sn
,
位错
,
少子寿命
,
多晶硅
,
定向凝固
