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铁杂质对真空定向凝固多晶硅电阻率的影响研究
  • ISSN号:1672-7126
  • 期刊名称:《真空科学与技术学报》
  • 时间:0
  • 分类:TF136[冶金工程—冶金物理化学]
  • 作者机构:[1]昆明理工大学真空冶金国家工程实验室/复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室,昆明650093, [2]云南省有色金属真空冶金重点实验室/云南省高校硅冶金与硅材料工程研究中心,昆明650093
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(U1137601、61404063); 云南省自然科学基金项目(2012FB125)资助
中文摘要:

利用扫描电子显微镜-X射线能量色散谱、微波光电导衰减法和四探针电阻率测试仪等分析设备,结合Fe-Si二元相图,研究了真空定向凝固多晶硅中Fe杂质的赋存形态和硅锭从底部到顶部四个特征位置径向电阻率的分布情况。结果表明:Fe杂质在真空定向凝固多晶硅中的赋存形态主要为α-Fe(Si)和β-Fe(Si),过饱和固溶体α-Fe(Si)的分解是导致Fe杂质在硅锭中形成沉淀相且浓度分布不均匀的重要原因;Fe杂质在硅锭中不同位置形成的沉淀相与电阻率分布曲线波动相吻合。根据对Fe浓度与电阻率之间的关系以及不同温度下Fe杂质的赋存形态,推导得出了真空定向凝固多晶硅中径向电阻率分布与Fe杂质浓度间的关系式,提出了提高硅锭电阻率均匀性的措施并通过实验得到验证。

英文摘要:

The effect of the Fe-occurrence mode,Fe-content,and cooling temperature on the electrical resistivity distribution of the polysilicon ingot,cast by vacuum directional solidification,was theoretically analyzed with Fe-Si phase-diagram and experimentally investigated with scanning electron microscopy and energy dispersive spectroscopy,microwave photo-conductance decay,and four-point probe. The results showed that the Fe-impurity mainly exists in α-Fe( Si) and β-Fe( Si) phases,and that the decomposition of the supersaturated solid solution of α-Fe( Si) results in formation of the precipitation phase and non-uniform distributions of both Fe-content and resistivity. The relationship between the radial distributions of the resistivity and Fe-density was approximated by an analytical formula. We proposed that a rapid cooling with a mixture of water and ice cube may significantly improve the uniformity of resistivity distribution of the cast polysilicon.

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期刊信息
  • 《真空科学与技术学报》
  • 中国科技核心期刊
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  • 主办单位:中国真空学会
  • 主编:李德杰
  • 地址:北京朝阳区建国路93号万达广场9号楼614室
  • 邮编:100022
  • 邮箱:cvs@chinesevacuum.com
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  • 国际标准刊号:ISSN:1672-7126
  • 国内统一刊号:ISSN:11-5177/TB
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  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
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