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拉制一定型號和電阻率的單晶硅，要選用適當的摻雜劑 - 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”就是雜質元素與硅的合金，常用的母合金有硅磷和硅硼兩種，雜質濃度是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（如磷）或受主雜質（如硼）的雜質濃度，使其生長出的單晶電阻率達到規定的要求

■ 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：

■ 雜質的蒸發；無論液體或熔體在合適的溫度下，溶劑和溶質總是要蒸發，特別是在真空下尤為顯著，因此蒸發必定影響溶質在溶液的分布和溶液的雜質濃度，具體的公式非常復雜，我們需要知道的是雜質蒸發同蒸發表面積、雜質的蒸發速度常數、蒸發的時間幾個要素有關。

■ 雜質的分凝效應；熔體的各部分的雜質濃度相同，若進行極其緩慢的所謂平衡冷卻，這樣固液兩相內部雜質原子會通過擴散調整它們之間的濃度，實際上熔體不可能實現平衡冷卻，總有一定的冷卻速度，由于固相中雜質原子擴散速度很小，濃度調整緩慢，先凝固的與后凝固的固相雜質濃度不同，因此晶體中各處雜質濃度不再均勻分布，這種由于雜質偏析引起的分凝現象叫分凝效應。不同的雜質在熔硅中分凝系數是不同的，熔體結晶時雜質分凝效應使單晶中雜質分布不勻這是它的不利方面，但另一方面可利用雜質的分凝效應使雜質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（主要是硼）不斷溶入熔硅，改變熔硅的雜質濃度。



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

 





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






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









母合金摻雜的計算方法： 

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

■ 應摻母合金重量為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



摻雜的幾個重要參數： 

■ 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，可根據實際情況和需要調整

■ 原料的電阻率（要求精確）

■ 母合金的雜質濃度

■ 所摻雜質的分凝系數 



我們的產品拉單晶摻雜劑母合金： 

■ 本公司專業生產提供各種各種高品質的母合金，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，內蒙古，河南等地的 CZ 拉晶及鑄錠客戶。