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石英坩埚对晶体中的氧含量的影响
发布时间:2016年07月11日    点击次数:    作者:石英仪器

  1.单晶中氧的主要来源

  因为直拉单晶硅的生长需要利用高纯石英坩埚,虽然坩埚的熔点要高于硅料的熔点,但是在高温过程中,熔融的液态硅会侵蚀坩埚,从而导致少量的氧进入晶体内部。在硅的熔点(1420℃)附近,溶硅与坩埚作用,生成SIO进入硅溶体。然后经过机械对流、热对流等方式使SIO传输到熔体表面,因此到达硅熔体表面的SIO以气体形式挥发,而剩下的一小部分SIO溶解在硅液中以氧原子形态存在于液体硅中,最终进入晶体内,从而影响单晶的氧含量。

  2.坩埚阻止氧含量释放的措施。

  氧主要来源于石英坩埚,因此如何最大限度降低坩埚中氧的释放则是单晶降低氧含量的重要手段,而石英坩埚品质的好坏直接关系到放含量的释放程度。坩埚中氧的释放过程实际上就是坩埚气泡层穿透透明层向硅液中释放氧的过程,而在坩埚内层烧结一层 3-5mm左右的透明层,从而既保证了坩埚内表面的纯度,又不致于使坩埚软化点过低。因此,坩埚透明层的质量好坏决定了坩埚气泡的释放程度。另一方面,现在的坩埚都是在坩埚内表面用氢氧化钡进行涂层,其目的就是减少硅液对坩埚的侵蚀程度,因此,氢氧化钡的纯度很大程度上影响着坩埚内表面所生成的钡离子结晶层的好坏。从而影响着坩埚内氧含量的释放。
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