【正文】 arts perbillion）：表示十億分之一，如2PPb=2/109 。 ? 硅單晶的電阻率和雜質(zhì)濃度可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換，下表中對(duì)常用的轉(zhuǎn)換關(guān)系進(jìn)行了列舉。 N型單晶由電子（顯負(fù)極性）作為載流子，常用的摻雜元素有 5價(jià)的磷、砷、銻。 在太陽(yáng)能級(jí)單晶硅的拉制中，都要加入雜質(zhì)元素。為提高單晶成晶率，工藝上采取收尾工藝，如果收尾良好，則基本不產(chǎn)生位錯(cuò)。引晶時(shí)，籽晶和熔硅接觸，受到強(qiáng)烈的熱沖擊，不管籽晶有無(wú)位錯(cuò)，都要生成和增殖 103——104/cm2數(shù)量級(jí)的位錯(cuò)，通過(guò)縮頸工藝則能排除籽晶中原生和新生位錯(cuò)。因此，無(wú)位錯(cuò)晶核是生長(zhǎng)無(wú)位錯(cuò)單晶的基礎(chǔ)。目前一般要求籽晶與所要求的晶向無(wú)偏角，即所謂的“零度籽晶”。為了保證單晶質(zhì)量，切籽晶所用的單晶一般用高阻單晶。用不同晶向的籽晶做晶種，會(huì)獲得不同晶向的單晶。單晶冷卻時(shí)，晶體表面和中心由于收縮率不同產(chǎn)生很大的應(yīng)力，同時(shí)晶體表面存在溫度梯度，產(chǎn)生很強(qiáng)的熱應(yīng)力，這些應(yīng)力都足以使單晶界面生成新位錯(cuò)。硅單晶生長(zhǎng)有雜質(zhì)析出時(shí) ，形成一新的固相，單晶冷卻過(guò)程中，它們體積收縮率和形成的新相不同，硅和新固交界處會(huì)產(chǎn)生足夠的應(yīng)力，形成位錯(cuò)；另一方面，單晶內(nèi)雜質(zhì)濃度高，使硅晶格變化較大，晶格常數(shù)的不均勻也可形成應(yīng)力，產(chǎn)生位錯(cuò)。 ? 熔硅溫度的起伏和單晶生長(zhǎng)速率的起伏，可以引起結(jié)晶界面上原子振動(dòng)的變化，使原子排列偏離點(diǎn)陣，產(chǎn)生晶格畸變，形成位錯(cuò)也可能使單晶偏離生長(zhǎng)取向產(chǎn)生位錯(cuò)。 ? 硅單晶生長(zhǎng)中，熱應(yīng)力也會(huì)產(chǎn)生位錯(cuò)產(chǎn)生和進(jìn)行增殖。熔硅表面有浮渣，浮渣附著在籽晶表面，使單晶產(chǎn)生不同取向，同樣可以產(chǎn)生位錯(cuò)。 培訓(xùn)教育 學(xué)習(xí)成長(zhǎng) ? 熔硅溫度較低，籽晶和熔硅熔接不好也會(huì)產(chǎn)生位錯(cuò)。它們和熔硅熔接時(shí)，籽晶中位錯(cuò)晶體生長(zhǎng)不斷延伸和增殖。如位錯(cuò)會(huì)影響到電阻率、載流子濃度、縮短少數(shù)載流子的壽命及減少電子遷移率 直拉硅單晶生長(zhǎng)過(guò)程中，生產(chǎn)工藝不良，可能使單晶產(chǎn)生位錯(cuò)?；品较蛞话銥?10晶向族， 110晶向族上原子間距最小，因此，硅晶體主要在 {111}面族的 110晶向族的方向上滑移。 培訓(xùn)教育 學(xué)習(xí)成長(zhǎng) ? 位錯(cuò)可以發(fā)生滑移和攀移運(yùn)動(dòng)并發(fā)生位錯(cuò)的增殖。 ? ? 位錯(cuò)是一種很重要的晶體缺陷。那些偏離點(diǎn)陣的結(jié)構(gòu)或地區(qū)通稱晶體缺陷。 2℃ ）測(cè)量硅單晶的電阻率。當(dāng)溫度下降至接近絕對(duì)零度（ 273℃ ）時(shí)，半導(dǎo)體就成為絕緣體。而半導(dǎo)體與此相反，當(dāng)溫度升高時(shí)，電阻率降低，溫度下降時(shí)，電阻率增大，并且變化幅度很大。目前電阻率可在這樣大的范圍內(nèi)變化的材料并不多，它說(shuō)明了半導(dǎo)體中雜質(zhì)含量是決定其電阻率的主要因素之一。雜質(zhì)含量的改變，會(huì)引起半導(dǎo)體材料的電阻率發(fā)生顯著變化。但電阻率在 104—，半導(dǎo)體的電阻率受雜質(zhì)及溫度的影響。 為什么 {100}晶面族的法向生長(zhǎng)速度最快？ 培訓(xùn)教育 學(xué)習(xí)成長(zhǎng) ? 固體材料按照其電阻率可分為超導(dǎo)體材料、導(dǎo)體材料、半導(dǎo)體材料和絕緣體材料。 ? 硅單晶生長(zhǎng)時(shí)， {100}晶面族的法向生長(zhǎng)速度最快， {111}晶面族最慢。晶面指數(shù)不同的晶面族，面間距也不同，面密度也不一樣。 圖 常用的三種晶面 培訓(xùn)教育 學(xué)習(xí)成長(zhǎng) ? 在晶體的同一面族中，相鄰兩晶面之間的距離叫面間距。用［ ］括起來(lái)，稱為晶向指數(shù)。為了表示平行于這一特殊晶面的一整族晶面，或需要指明具有某種晶體學(xué)類型的所有晶面，如所有的立方面是具有（ 100）特性的晶面，常用｛ ｝括起晶面指數(shù)，這樣，一切具有（ 100）晶面特性的晶面用｛ 100｝表示，叫｛ 100｝晶面族，它包括（ 100）、（ 010）、（ 001）、 （ —100） 、 （ 0—10） 、 （ 00—1） 各晶面。任意一個(gè)晶面，在 X、 Y、 Z軸上都會(huì)有截距，取截取的倒數(shù)，若倒數(shù)為分?jǐn)?shù)，則乘以它們的最小公倍數(shù)，都可以轉(zhuǎn)換成 h、 k、 l的形式，把整數(shù) h、 k、 l擴(kuò)入圓括號(hào)，這樣就得到晶面指數(shù)（ hkl）。晶體的原子可以看成是分列排列在平行等距的平面系上，這樣的平面成為晶面。八個(gè)頂點(diǎn)、六個(gè)面的中心及每條空間對(duì)角線上距頂點(diǎn)四分之一對(duì)角線長(zhǎng)的地方各有一個(gè)硅原子。 ? 因單晶的原子排列具有周期性和有序性，為了方便分析研究，人們選取能夠反映晶體周期性的重復(fù)單元作為研究對(duì)象，稱為晶胞。 培訓(xùn)教育 學(xué)習(xí)成長(zhǎng)1 硅單晶 培訓(xùn)教育 學(xué)習(xí)成長(zhǎng) 培訓(xùn)教育 學(xué)習(xí)成長(zhǎng)表 硅的參數(shù) 培訓(xùn)教育 學(xué)習(xí)成長(zhǎng) ? 硅原子在空間呈長(zhǎng)程有序排列，具有周期性和對(duì)稱性，這種硅晶體稱為單晶硅。 通常的工業(yè)硅（ %）不具有半導(dǎo)體性能，當(dāng)將硅提純到很高純度（ %）時(shí)，就顯示出優(yōu)異半導(dǎo)體性能。 培訓(xùn)目的 ： 相關(guān)技術(shù)人員掌握必備的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí) 課程類型：技術(shù)類 課 目：工藝基礎(chǔ)知識(shí) 課 時(shí)： 2H 主 講 人： 周 銳 編制：周 銳 審核：李定武 核準(zhǔn)： 實(shí)施日期： 2023年 2月 寧夏隆基系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化培訓(xùn)教育課件 培訓(xùn)教育 學(xué)習(xí)成長(zhǎng) 硅（臺(tái)灣、香港稱矽）呈灰色，性脆，易碎。其在自然界中呈氧化物狀態(tài)存在，在巖石圈中的豐度為 %（重量），僅次于氧，因而硅的資源極為豐富。下表中列舉了硅的一些參數(shù)。反之，硅原子在空間的排列呈無(wú)序或短程有序，稱為多晶硅。硅單晶屬于金剛石結(jié)構(gòu)，晶胞是正方體。 圖 金剛石結(jié)構(gòu) 培訓(xùn)教育 學(xué)習(xí)成長(zhǎng) ? 晶體生長(zhǎng)中，常用到晶面和晶向的概念。通常選取正方體晶胞上的一個(gè)頂點(diǎn)作為原點(diǎn)，過(guò)原點(diǎn)的三條棱線分別作為 X、 Y、 Z坐標(biāo)軸，晶胞的棱長(zhǎng)為一個(gè)單位長(zhǎng)度建立坐標(biāo)系。 某一晶面指數(shù)為（ 123），或者更普遍地為（ hkl），它僅表示晶面指數(shù)為 h、 k、 l的一個(gè)晶面。 培訓(xùn)教育 學(xué)習(xí)成長(zhǎng) ? 為了標(biāo)出晶向，通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)作一直線平行于晶面的法線方向，根據(jù)晶胞的棱長(zhǎng)決定此直線點(diǎn)的坐標(biāo)，把坐標(biāo)化成簡(jiǎn)單的整數(shù)比。為了表示一組相同晶體類型的所有晶向，用＜ ＞把晶向指數(shù)括起來(lái)，叫晶向族。同一晶面上，單位面積中的原子數(shù)叫面密度。單位體積晶體中原子總數(shù)是一定的，面間距較小的晶面族，晶面排列密，晶面的原子密度??；面間距較大的面族，晶面排列較稀，晶面的原子密度大。 硅單晶若用腐蝕液腐蝕，各晶面族腐蝕速率不同， {100}面族腐蝕速率最快， {110}面族次之， {111}晶面族最慢。半導(dǎo)體材料的電阻率一般介于導(dǎo)體和絕緣體之間，數(shù)值一般在 104—。 ? ? 半導(dǎo)體的電阻率對(duì)其所含的雜質(zhì)量是非常敏感的。例如，硅中磷雜質(zhì)濃度在 1021—1012cm3范圍內(nèi)變化時(shí)，它的電阻率則從 。 培訓(xùn)教育 學(xué)習(xí)成長(zhǎng) ? ? 對(duì)金屬導(dǎo)體來(lái)說(shuō)，當(dāng)溫度升高時(shí)，它的電阻率增大，但變化幅度不大。當(dāng)溫度變化 300℃ 時(shí)，電阻率會(huì)改變幾千倍到幾十萬(wàn)倍。因此要求在室溫下（ 231