直拉单晶硅相关知识汇总
直拉单晶的原理和应用
直拉单晶的原理和应用原理直拉单晶是一种用于生产单晶材料的方法，其原理基于拉伸应力的作用。
通过将某种材料加热至熔点，然后在特定条件下迅速拉伸，使得材料变成单晶结构。
直拉单晶的原理涉及以下几个关键步骤：1.原料准备：选取高纯度的材料作为原料，经过精细处理，确保其纯度和均匀性。
2.熔融：将原料加热至熔点以上，通常使用电炉或激光加热来实现。
在熔融状态下，原料呈现液态。
3.拉伸：将熔融状态的材料进行迅速拉伸，通常在大气中进行。
拉伸的速度和方向对于最终单晶的品质有重要影响。
4.冷却固化：拉伸后的材料在冷却过程中逐渐固化，形成单晶结构。
直拉单晶的原理基于拉伸应力对材料结构的影响。
在迅速拉伸的过程中，由于拉伸力的作用，原料分子排列有序，形成了单晶结构。
通过控制拉伸的速度和方向，可以对单晶结构的形态和品质进行调控。
应用直拉单晶技术在材料科学和工业生产中有广泛的应用。
以下是一些典型的应用领域：1.光电子学：直拉单晶技术可以生产高品质的单晶材料，用于制造光电子器件，例如光电检测器、激光器等。
单晶结构能够提供更好的电子传导性能和光学性能，提高器件效率和稳定性。
2.半导体器件：直拉单晶技术被广泛应用于半导体器件的制造。
例如，用于制造晶体管和集成电路的硅单晶材料就是通过直拉单晶技术生产的。
单晶硅材料具有优良的电子传导性能和热传导性能，是半导体器件制造中不可或缺的材料。
3.航空航天：航空航天领域对材料的要求非常高，直拉单晶技术可以生产高强度、高温耐受性和抗腐蚀性的合金材料，用于制造航空发动机、航天器结构和燃气轮机等关键部件。
4.医学器械：直拉单晶技术可以生产生物惰性材料，用于制造医学器械。
例如，使用直拉单晶技术生产的钛合金材料被广泛应用于骨科植入物和人工关节等医疗器械中，具有良好的生物相容性和机械性能。
5.能源领域：直拉单晶技术可以生产用于能源转换和储存的材料。
例如，用于制造锂离子电池的正极材料和燃料电池的阴极材料就是通过直拉单晶技术生产的。
直拉单晶硅工艺技术黄有志
直拉单晶硅工艺技术黄有志直拉单晶硅工艺技术是制备单晶硅材料的一种重要方法。
该技术的发展，对于现代半导体产业的推动和发展具有重要意义。
黄有志博士是在该领域取得突破性进展的科学家之一。
以下是对其工艺技术的一些介绍。
直拉单晶硅工艺技术是制备高纯度、高晶质结构的单晶硅材料的关键技术之一。
它是将多晶硅材料通过高温熔融状态下拉制而成的。
在这个过程中，使用的原料是通常用石英砂进行还原制备的多晶硅材料，通过特定的工艺参数控制，使其在高温下逐渐冷却凝固，形成单晶硅材料。
直拉单晶硅工艺技术具有高效、高质量的特点。
首先，该工艺技术能够有效地提高单晶硅材料的纯度。
在熔融状态下，通过控制氧气处理时间和掺杂剂的加入，可以有效地去除杂质。
其次，该工艺技术能够制备出高质量的单晶硅材料。
通过控制拉伸速度和温度梯度，可以减少晶体结构的缺陷，提高晶体的完整性和结晶度。
最后，该工艺技术还具有高效率的特点。
相比于其他制备单晶硅材料的方法，直拉工艺技术可以大规模生产，并且成本低廉，适用于工业化生产。
黄有志博士在直拉单晶硅工艺技术的研究领域做出了突出的贡献。
他主要关注在工艺参数的优化和工艺过程的监控控制方面。
通过对熔融硅的温度、拉伸速度、氧气处理时间等参数的研究，他成功地优化了工艺参数，提高了单晶硅材料的质量和产量。
同时，他还研发了一套先进的监控系统，可以实时监测熔融硅的温度和拉伸速度等参数，确保工艺过程的稳定性和可控性。
黄有志博士的工艺技术在半导体产业中得到了广泛的应用。
单晶硅材料是半导体器件制备中不可或缺的基础材料，而直拉单晶硅工艺技术能够高效、高质量地制备出该材料，为半导体器件的生产提供了重要保障。
目前，黄有志博士的工艺技术已广泛应用于半导体材料制备企业中，并且取得了良好的经济效益和应用效果。
总之，直拉单晶硅工艺技术是制备高纯度、高质量的单晶硅材料的关键技术之一。
黄有志博士在该领域的研究和创新，为该技术的发展和应用做出了重要贡献。
他的工艺技术在半导体产业中得到了广泛应用，为半导体器件的制备提供了重要支持。
直拉单晶硅的制备工艺
直拉单晶硅的制备工艺内容提要：单晶硅根据硅生长方向的不同分为区熔单晶硅，外延单晶硅和直拉单晶硅。
直拉单晶硅的制备工艺一般包括多晶硅的装料和熔化，种晶，缩颈，放肩，等径和收尾。
目前，单晶硅的直拉生长法已经是单晶硅制备的主要技术，也是太阳电池用单晶硅的主要制备方法。
关键词：直拉单晶硅，制备工艺一，直拉单晶硅的相关知识硅单晶是一种半导体材料。
直拉单晶硅工艺学是研究用直拉方法获得硅单晶的一门科学，它研究的主要内容：硅单晶生长的一般原理，直拉硅单晶生长工艺过程，改善直拉硅单晶性能的工艺方法。
直拉单晶硅工艺学象其他科学一样，随着社会的需要和生产的发展逐渐发展起来。
十九世纪，人们发现某些矿物，如硫化锌、氧化铜具有单向导电性能，并用它做成整流器件，显示出独特的优点，使半导体材料得到初步应用。
后来，人们经过深入研究，制造出多种半导体材料。
1918年，切克劳斯基（J Czochralski）发表了用直拉法从熔体中生长单晶的论文，为用直拉法生长半导体材料奠定了理论基础，从此，直拉法飞速发展，成为从熔体中获得单晶一种常用的重要方法。
目前一些重要的半导体材料，如硅单晶，锗单晶，红宝石等大部分是用直拉法生长的。
直拉锗单晶首先登上大规模工业生产的舞台，它工艺简单，生产效率高，成本低，发展迅速；但是，锗单晶有不可克服的缺点：热稳定性差，电学性能较低，原料来源少，应用和生产都受到一定限制。
六十年代，人们发展了半导体材料硅单晶，它一登上半导体材料舞台，就显示了独特优点：硬度大，电学热稳定性好，能在较高和较低温度下稳定工作，原料来源丰富。
地球上25.8%是硅，是地球上锗的四万倍，真是取之不尽，用之不竭。
因此，硅单晶制备工艺发展非常迅速，产量成倍增加，1964 年所有资本主义国家生产的单为晶硅50-60 吨，70年为300-350 吨，76年就达到1200吨。
其中60%以上是用直拉法生产的。
随着单晶硅生长技术的发展，单晶硅生长设备也相应发展起来，以直拉单晶硅为例，最初的直拉炉只能装百十克多晶硅，石英坩埚直径为40毫米到60毫米，拉制单晶长度只有几厘米，十几厘米，现在直拉单晶炉装多晶硅达40 斤，石英坩埚直径达350毫米，单晶直径可达150毫米，单晶长度近2米，单晶炉籽晶轴由硬构件发展成软构件，由手工操作发展成自动操作，并进一步发展成计算机操作，单晶炉几乎每三年更新一次。
单晶小知识直拉法
固液界面形状对单晶均匀性、完整性有重要影响，正常情况下，固液界面的宏观形状应该与热场所确定的熔体等温面相吻合。在引晶、放肩阶段，固液界面凸向熔体，单晶等径生长后，界面先变平后再凹向熔体。通过调整拉晶速度，晶体转动和坩埚转动速度就可以调整固液界面形状。
生长过程中各阶段生长条件的差异
3，磁控直拉技术与直拉法相比所具有的优点在于：
减少了熔体中的温度波度。一般直拉法中固液界面附近熔体中的温度波动达10 C以上，而施加0.2 T的磁场，其温度波动小于1℃。这样可明显提高晶体中杂质分布的均匀性，晶体的径向电阻分布均匀性也可以得到提高；
降低了单晶中的缺陷密度；
减少了杂质的进入，提高了晶体的纯度。这是由于在磁场作用下，熔融硅与坩锅的作用减弱，使坩锅中的杂质较少进入熔体和晶体。将磁场强度与晶体转动、坩锅转动等工艺参数结合起来，可有效控制晶体中氧浓度的变化；
1，在直拉法中，氧含量及其分布是非常重要而又难于控制的参数，主要是熔体中的热对流加剧了熔融硅与石英坩锅的作用，即坩锅中的O2,、B、Al等杂质易于进入熔体和晶体。热对流还会引起熔体中的温度波动，导致晶体中形成杂质条纹和旋涡缺陷。
2，半导体熔体都是良导体，对熔体施加磁场，熔体会受到与其运动方向相反的洛伦兹力作用，可以阻碍熔体中的对流，这相当于增大了熔体中的粘滞性。在生产中通常采用水平磁场、垂直磁场等技术。
直拉法的引晶阶段的熔体高度最高，裸露坩埚壁的高度最小，在晶体生长过程直到收尾阶段，裸露坩埚壁的高度不断增大，这样造成生长条件不断变化（熔体的对流、热传输、固液界面形状等），即整个晶锭从头到尾经历不同的热历史：头部受热时间最长，尾部最短，这样会造成晶体轴向、径向杂质分布不均匀。
直拉法－技术改进
一，磁控直拉技术
直拉单晶硅相关知识汇总
直拉单晶硅国标相关知识汇总参考标准：硅单晶GB/T12962-2005硅片径向电阻率变化测定方法GB/T11073硅单晶电阻率的测量GB/T1551-2009代位碳原子含量红外吸收测量方法GB/T1558-2009光电衰减法测硅和锗体内少子寿命测定GB/T1553-2009红外吸收光谱测量硅晶体中间隙氧GB/T1557-2006非本征半导体材料导电类型测试方法GB/T15501. 径向电阻率变化1）定义：晶片中心点与偏离中心的某一点或若干对称分布的设定点（晶片半径的1/2处或靠晶片边缘处）的电阻率之间的差值。
差值与中心值的百分数即为径向电阻率变化。
2）测量方法：GB/T11073规定径向电阻率变化的测量方法为：用四探针法测量硅片中心点和设定点的电阻率。
按以下公式计算：RV=（ρM－ρC）/ρM×100%其中：ρM为硅片中心点处测得的两次电阻率的平均值。
ρC为硅片半径中点或距边缘6mm处，90°间隔4点电阻率的平均值。
3）国标对径向电阻率变化的要求：GB/T12962-2005规定掺杂硼元素的P 型单晶（直径为200mm的）电阻率范围为：0.0025～60Ω·cm。
其径向电阻率变化为：0.0025～0.1Ω·cm ≤12%0.1～60Ω·cm ≤5%2. O、C含量GB/T12962-2005规定直拉硅单晶的间隙氧含量应小于 1.8×1018a/cm3 (36ppma)，具体指标应根据客户要求而定。
其测定的依据标准为：GB/T1557-2006。
替位碳含量应小于 5.0×1016a/cm3 (1ppma)，其测定的依据标准为：GB/T1558-2009利用红外吸收光谱测量间隙氧的有效范围从 1.0×1016a/cm3到硅中间隙氧的最大固溶度。
3．少子寿命GB/T1553-2009规定用光电导衰减法不能测量硅单晶抛光片的少子寿命。
区熔单晶硅和直拉单晶硅
区熔单晶硅和直拉单晶硅区熔单晶硅和直拉单晶硅是两种常用的单晶硅生产工艺。
单晶硅是一种高纯度的硅材料，广泛应用于半导体行业。
在制备单晶硅时，区熔和直拉是两种常见的工艺路线。
本文将对这两种工艺进行比较和介绍。
一、区熔单晶硅区熔单晶硅是一种传统的生产工艺，也是最早被应用的工艺之一。
它的主要步骤包括：选材、熔炼、晶化、切割和修整等。
1. 选材：区熔单晶硅的选材是非常关键的一步。
选材要求硅原料的纯度高，杂质含量低，以确保生产出的单晶硅具有良好的电学性能。
2. 熔炼：在区熔工艺中，硅原料被放入石英坩埚中，在高温下进行熔炼。
通过控制熔炼条件和熔炼时间，使硅原料逐渐熔化并形成单晶硅。
3. 晶化：熔融的硅原料在逐渐冷却的过程中，通过特定的方法来形成单晶硅。
晶化过程需要严格控制温度和冷却速率，以保证单晶硅的晶体结构完整性和纯度。
4. 切割：晶化后的硅块需要经过切割处理，使其成为适合半导体器件制造的单晶硅片。
切割时要保证切割面的光洁度和平整度，以提高单晶硅片的质量。
5. 修整：切割后的单晶硅片需要进行修整处理，以去除切割过程中产生的缺陷和杂质。
修整过程通常包括化学腐蚀、机械研磨和抛光等步骤。
区熔单晶硅工艺的优点是工艺成熟、可控性好，生产成本相对较低。
但是，由于区熔工艺存在晶体生长速度慢、晶体纯度不易控制等问题，生产出的单晶硅片质量相对较差。
二、直拉单晶硅直拉单晶硅是一种相对较新的生产工艺，也是目前主流的单晶硅生产工艺之一。
它的主要步骤包括：选材、熔炼、晶化、拉丝和修整等。
1. 选材：直拉单晶硅的选材要求与区熔工艺相似，同样需要高纯度的硅原料。
选材的关键是减少杂质的含量，以确保生产出高质量的单晶硅。
2. 熔炼：直拉工艺中的熔炼过程与区熔工艺类似，硅原料被放入石英坩埚中，在高温下进行熔炼。
熔炼后的硅液通过特定的方法形成一根硅棒。
3. 晶化：在直拉工艺中，硅棒从熔液中被拉出，并在拉伸过程中逐渐冷却和凝固。
通过控制拉伸速度和温度等参数，使硅棒逐渐凝固并形成单晶硅。
直拉法单晶硅 -回复
直拉法单晶硅-回复单晶硅是一种具有高纯度的硅晶体，具有优异的光电性能和热电性能，广泛应用于电子器件和太阳能电池等领域。
本文将以“直拉法单晶硅”为主题，详细介绍直拉法制备单晶硅的步骤和工艺。
一、什么是直拉法单晶硅？直拉法单晶硅是一种通过直接拉取的方法制备的高纯度硅晶体。
该方法通过溶解高纯度的多晶硅在熔融的硅熔体中，然后逐渐拉伸出一根单晶硅柱。
得到的单晶硅柱可以被切割成具有特定晶向的晶圆，用于制备半导体器件和太阳能电池等。
二、直拉法制备单晶硅的步骤：1. 原材料准备：选择高纯度的多晶硅作为原材料，通常其纯度需达到99.9999以上。
这种高纯度的多晶硅块通常是由卤化硅还原法制备而来。
2. 熔炼硅熔体：将高纯度多晶硅块放入石英玻璃坩埚中，然后将坩埚放入电阻加热炉中进行熔炼。
在特定的温度和保温时间下，多晶硅逐渐熔化成硅熔体。
3. 准备拉晶装置：将石英棒固定在拉晶装置上，调整装置的温度和拉伸速度等参数，使其适合拉晶过程。
4. 开始拉晶：将熔融的硅熔体与石英棒接触，通过向上拉伸石英棒，使熔体附着在棒的一端，并由此逐渐形成硅晶体。
拉晶过程中需要控制温度、拉伸速度以及拉伸方向等参数，以保证拉晶产生单晶硅。
5. 晶柱切割：拉晶结束后，得到的硅晶体为一根长柱状，可以根据具体需要切割成不同规格和方向的晶圆。
切割过程需要使用专业的切割设备和切割工艺，以获得所需的单晶硅片。
三、直拉法制备单晶硅的工艺特点：1. 高纯度：直拉法制备的单晶硅可以达到非常高的纯度要求，这对于一些对杂质含量极为敏感的电子器件非常重要。
2. 大尺寸：直拉法制备的单晶硅柱可以达到较大的尺寸，使得每次拉晶得到的单晶硅片面积更大，提高了生产效率。
3. 较低的缺陷密度：直拉法制备的单晶硅的晶界和缺陷密度较低，有利于提高电子器件的性能。
4. 可重复性好：直拉法制备单晶硅的过程相对稳定，能够实现较好的生产批量一致性和可重复性。
四、直拉法制备单晶硅的应用：1. 半导体器件：直拉法制备的单晶硅片广泛应用于集成电路、晶体管、场效应晶体管等半导体器件的制造。
直拉法生产单晶硅
直拉法生产单晶硅
设备：直拉单晶炉
直拉单晶炉
直拉单晶炉
直拉单晶炉
直拉单晶炉主要由炉体、电气部分、加热系统、水冷 系统、真空系统和氩气装置六大部分组成。 一、炉体
炉体包括主架、主炉室、副炉室等部件 。
主架由底座、立柱组成，是炉子的支撑机构。
主炉室是炉体的心脏，有炉底 盘、下炉筒、上炉筒以及炉盖组 成，他们均为不锈钢焊接而成的 双层水冷结构，用于安装生长单 晶的热系统、石英坩埚及原料等。
直拉法的特点
设备和工艺简单，生产效率高，易于制造大直径 单晶硅。 易于控制单晶中的杂质浓度，可以制备低阻单晶。
生产温度高，硅料易被坩埚污染，使晶体的纯度 下降。
直拉法生产单晶硅
1、清 炉
冷却停加热6-8 小时后，打开炉 膛清理挥发物。
2、装料
3、抽空、通氩气 4、加热、熔硅
5、种晶 籽晶相当于在硅熔体中加入了一个定向晶核，使晶体按 晶核的晶向定向生长，制得所需晶向单晶。
先将籽晶降至液面数毫米处暂停片刻，使籽晶温度尽量 接近熔硅温度，然后将籽晶浸入熔硅，使头部熔解，接 着籽晶上升，生长单晶硅。
6、缩颈（引晶） 将籽晶快速提升，缩小结晶直径 目的：抑制位错从籽晶向晶体延伸
7、放肩 放慢生长速度，晶体硅直径增大
8、等径
等直径生长
9、收尾 单晶拉完时，由于热应力作用，尾部会产生大量位错，并 沿着单晶向上延伸，延伸的长度约等于一个直径。
三、加热系统
四、水冷系统
水冷系统包括总进水管道、分水器、各路冷却水管 道以及回水管道。由循环水系统来保证水循环正常运 行。 水冷系统的正常运行非常重要，必须随时保持各部 位冷却水路畅通，不得堵塞或停水，轻者会影响成晶 率，严重会烧坏炉体部件，造成巨大损失。
第九章 单晶硅制备-直拉法
➢ 引晶的主要作用是为了消除 位错。全自动单晶炉采用自动 引晶。如果特殊情况需要手动 引晶，则要求：细晶长度大于 150mm，直径4mm左右，拉 速2-5mm/min
大小头籽晶：通 过大小头处变径 固定籽晶。
注意事项： ➢ 籽晶严禁玷污和磕碰； ➢ 晶向一定要符合要求； ➢ 安装时一定要装正。
单晶炉拉晶籽晶
规格 直径（mm） 长度(mm) 位错 晶向偏差
方籽晶 圆籽晶
10×10或 12×12
12
100-120 无 100-120 无
<100> ± 1o <100> ± 1o
6下炉室：
提供排气口和电极穿孔等；
8上炉筒提升系统： 液压装置，用于上炉筒提升；
9梯子： 攀登炉顶，检查维修提拉头等；
10观察窗： 观察炉内的实际拉晶状态；
11测温孔： 测量对应的保温筒外的温度；
12排气口： 氩气的出口，连接真空泵；
13坩埚升降系统： 坩埚升降旋转系统等；
14冷却水管组：
提供冷却水的分配。
精品课件
4、 石英坩埚
两个检查步骤
主要检查事项： ➢ 1未熔物； ➢ 2白点和白色附着物； ➢ 3杂质（包括黑点）； ➢ 4划伤和裂纹； ➢ 5气泡； ➢ 6凹坑和凸起； ➢ 7坩埚重量。
5、 氩气
➢ 用单晶炉拉制单晶硅时，需要给单晶炉内通入高纯氩气作为保护 气体。如果氩气的纯度不高，含有水、氧等其他杂质，会影响单晶生 产，严重时无法拉制单晶。
cz直拉法原理
CZ直拉法，又称为柴可拉斯基法，是一种常用的单晶硅制造方法。
其原理是将高
纯度的多晶硅原料放置在石英坩埚中，在高纯惰性气体的保护下加热熔化，再将单晶硅籽晶插入熔体表面，待籽晶与熔体达到熔化点后，随着籽晶的提拉晶体逐渐生
长形成单晶硅棒。
具体来说，CZ直拉法的原理可以分为以下几个步骤：
1.将高纯度的多晶硅原料放入石英坩埚中，加热至熔化。
2.将单晶硅籽晶插入熔体表面，籽晶的插入角度和深度都有严格的要求，以确保晶体
生长的质量。
3.通过控制温度和熔体的流动，使籽晶与熔体达到熔化点，并保持一定的时间，使籽
晶与熔体发生一定的界面反应。
4.在一定的拉速下，通过控制系统使籽晶以一定的速度向上提拉，同时保持一定的温
度梯度，使晶体逐渐生长。
5.随着提拉高度的增加，逐渐减小拉速，使晶体生长速度逐渐减小，直至晶体生长结
束。
在整个CZ直拉法过程中，需要严格控制温度、熔体流动、籽晶插入角度和深度、
拉速等参数，以确保晶体生长的质量和稳定性。
此外，还需要对单晶硅棒进行加工和切割，以满足不同领域的需求。
单晶硅基本知识
单晶硅的基本知识一、单晶硅的基本概念1.1 简介单晶硅是一种比较活泼的非金属元素，是晶体材料的重要组成部分，处于新材料发展的前沿。
其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能发电、供热等。
由于太阳能具有清洁、环保、方便等诸多优势，近三十年来，太阳能利用技术在研究开发、商业化生产、市场开拓方面都获得了长足的发展，成为世界快速稳定发展的新兴产业之一。
单晶硅可用于二极管、整流件升级、电路级以与太阳能电池级单晶产品的生产和深加工制造。
利用单晶硅所生产的太阳能电池可以直接把太阳能转化为电能，实现了绿色能源革命的开始。
光伏产业链1.2 单晶硅的制备方法单晶硅按照生长方法的不同，分为直拉法【CZ】、区熔法【FZ】和外延法。
直拉法、区熔法生长单晶硅棒材，其所产出的单晶硅片主要用于太阳能电池的制造。
外延法生长单晶硅薄膜。
直拉法的优点：晶体被拉出液面不与器壁接触、不受容器限制，此法制备的单晶完整性高，直径和长度都可以很大，生长速率也很高。
二、单晶硅的生长2.1 母合金（掺杂剂）拉制一定型号和电阻率的硅单晶，要选用适当的掺杂剂。
五族元素常用作单晶硅的N型掺杂剂，主要有磷、砷、锑。
三族元素常用作单晶硅的P型掺杂剂，主要有硼、铝、镓。
拉制电阻率低的单晶硅（ρ≈10-2—10-3Ω.cm），一般用纯元素作掺杂剂。
拉制电阻率较高的硅单晶（1≈102Ω.cm），则采用母合金作掺杂剂。
所谓“母合金”，就是杂质元素与硅的合金。
常用的母合金有硅磷和硅硼两种，杂质浓度一般大于1018原子／cm3（ρ≈10-2—10-3Ω.cm）。
采用母合金作掺杂剂是为了使掺杂量更容易控制、更准确。
2.2 单晶硅棒的生产流程装料-抽空-检漏-熔料-二次加料-调温-引晶-放肩-等径-收尾-提出-停炉三、硅单晶电阻率、氧、碳、寿命测量方法3.1 电阻率定义：硅片中心点与偏离中心的某一点或若干对称分布的设定点（硅片半径的1/2处或靠硅片边缘处）的电阻率之间的差值。
CCz连续直拉单晶简介
CCZ技术简介要得到优质晶体，在晶体生长系统中必须建立合理的温度分布，在单晶炉的炉膛内存在不同的介质，如熔体、晶体以及品体周围的气氛等。
不同的介质具有不同的温度，就是在同一介质内，温度也不是均匀分布的，炉膛内的温度是随空间位置而变化的。
晶体生长过程中最理想的是炉内温场不随时间而变化；即温度分布与时间无关，这样的温场称稳态温场。
而实际生长过程中，炉膛中的温场随时间而变化，也就是炉内的温度是空间和时间的函数，这样的温场称为非稳温场。
根据晶体生长方式不同，当前制备单晶硅技术主要分为悬浮区熔法（FZ法）和直拉法（CZ法）两种，直拉法相对来说成本更低，生长速率较快，更适合大尺寸单晶硅棒的拉制，目前我国90%以上的太阳能级单晶硅通过直拉法进行生产，预计今后仍将大比例沿用。
Fz区熔硅CZ直拉法的原理是将高纯度的多晶硅原料放置在石英坩埚中加热熔化，再将单晶硅籽晶插入熔体表面，待籽晶与熔体熔和后，慢慢向上拉籽晶，晶体便会在籽晶下端生长，并随着籽晶的提拉晶体逐渐生长形成晶棒。
CZ是从熔体中生长晶体的一种常用方法，属于保守系统，它要求晶体一致共熔，其主要优点在于它是一种直观的技术，可以在短时间内生长出大而无位错的单晶。
优点：1. 便于精密控制生长条件，可以较快速度获得优质大单晶；2. 可以使用定向籽晶，选择不同取向的籽晶可以得到不同取向的单晶体；3. 可以方便地采用“回熔”和“缩颈”工艺，以降低晶体中的位错密度，提高晶体的完整性；4. 可以在晶体生长过程中直接观察生长情况，为控制晶体外形提供了有利条件；缺点：1. 一般要用坩埚作容器，导致熔体有不同程度的污染；保温材料和发热体材料杂质也属于这类污染；2. 当熔体中含有易挥发物时，则存在控制组分的困难；3. 不适合生长冷却过程中存在固态相变的材料；4．分凝系数导致溶质分布不均匀或组分不均匀；5. 随着生长过程的进行，坩埚中熔体液面会不断下降，坩埚内壁逐渐地裸露出来。
由于埚壁的温度很高，因而对晶体、熔体中的温场影响很大，甚至发生界面翻转。
直拉单晶硅工艺技术
直拉单晶硅工艺技术直拉单晶硅工艺技术是一种生产单晶硅材料的工艺方法，它能够高效地制备高纯度、高质量的单晶硅。
在电子、光伏等领域有着广泛的应用。
下面我将介绍一下直拉单晶硅工艺技术的基本原理和步骤。
直拉单晶硅工艺技术基本原理是利用熔融态下的硅液形成的“剪切层”和拉伸过程中形成的“湍流鞍点”来减小晶体发生成核的机会，实现快速生长大尺寸单晶硅。
直拉单晶硅工艺技术的步骤如下：1、硅原料准备：选择高纯度的硅原料，通常采用电石炉法或氯气法制备。
2、硅液制备：将硅原料放入特殊的熔化炉中，在高温下将硅原料熔化成液态硅。
3、净化处理：通过添加掺杂剂和进行化学处理等方式，对硅液进行净化，去除杂质和不纯物质。
4、晶体成核：将净化后的硅液脱氧，并添加少量的晶种，形成晶体的初步成核。
5、晶体生长：将晶种固定在拉伸机上，通过控制温度和拉拔速度，使晶体逐渐生长。
6、晶体拉伸：在晶体生长过程中，通过拉伸机的拉拔和旋转，将晶体朝着一个方向上不断拉长，直到达到目标长度。
7、光洁处理：将拉伸后的晶体进行光洁处理，使其表面变得光滑。
8、切割整理：将拉伸后的晶体切割成适当大小的小晶体，用于制造半导体晶体管等器件。
直拉单晶硅工艺技术的优点在于能够生长大尺寸的单晶硅，提高了生产效率和晶体质量。
同时，它还具有晶体控制性好、成本低等特点，为单晶硅领域的发展提供了重要的技术支持。
然而，直拉单晶硅工艺技术也存在一些问题。
首先，大尺寸单晶的生产周期较长，需要耗费大量的能源和物资。
其次，工艺要求严格，操作技术要求高，一旦出现操作失误，就会导致晶体质量下降。
总而言之，直拉单晶硅工艺技术是一种优质、高效的制备单晶硅材料的方法。
通过不断的技术创新和工艺改进，相信直拉单晶硅工艺技术能够继续优化，提高生产效率和质量，为电子、光伏等领域的应用提供更好的支持。
直拉法制备单晶硅的原理
直拉法制备单晶硅的原理宝子，今天咱来唠唠直拉法制备单晶硅这个超酷的事儿。
你知道单晶硅不？那可是个超级重要的材料呢。
就像是科技世界里的小明星，好多高科技产品都离不开它。
那这个直拉法呀，就像是一场神奇的魔法表演，把硅变成我们想要的单晶硅。
直拉法的舞台呢，是一个特制的坩埚。
这个坩埚就像是一个小房子，里面住着硅原料。
这些硅原料可不是随随便便的硅哦，它们得是纯度比较高的多晶硅。
就像一群小伙伴，在这个坩埚小房子里等着被变成更厉害的单晶硅。
然后呢，有一个籽晶，这个籽晶就像是一颗种子。
你想啊，种子是能长出大树的，这个籽晶呢，就能“长”出单晶硅。
把籽晶小心翼翼地放到硅原料的上面，就像是把种子种到土里一样。
不过这个“土”可是滚烫的硅原料呢。
接下来呀，就开始加热啦。
哇，那温度升得可高了，就像给这个坩埚里的硅原料和籽晶开了一场超级热的派对。
在这么高的温度下，硅原料就开始慢慢融化，变成了液态的硅。
这时候的硅就像是一滩超级热的小湖，亮晶晶的。
这时候神奇的事情发生啦。
因为籽晶是晶体结构的，它就像一个小队长，对周围那些液态的硅说：“小伙伴们，按照我的样子来站队吧。
”那些液态的硅就很听话地在籽晶的下面开始一层一层地排列起来，就像小朋友们排队一样整整齐齐。
这个过程就像是搭积木，不过是超级微观的积木哦。
随着时间的推移，这个按照籽晶结构排列的硅就越来越长，就像小树苗慢慢长成大树一样。
这个不断生长的单晶硅会被慢慢地往上拉，就像从井里打水一样，一点一点地把它拉出来。
在这个过程中，周围的环境要控制得特别好呢。
比如说温度，就像我们要给这个正在生长的单晶硅宝宝一个特别舒适的温度环境，不能太热也不能太冷，不然它就会长得不好啦。
而且呀，在拉的过程中，还得让单晶硅转圈圈呢。
就像小朋友跳舞一样，一边转一边往上长。
这样做是为了让单晶硅长得更均匀，就像我们做蛋糕的时候要把面糊搅拌均匀一样，这样做出来的蛋糕才好吃，这个单晶硅才长得好呢。
当这个单晶硅长到我们想要的长度的时候，就像小树苗长到合适的高度了，就可以把它从坩埚里取出来啦。
直拉单晶硅的八个过程
直拉单晶硅的八个过程直拉单晶硅是一种制备高纯度硅材料的重要方法，其过程包括八个步骤。
本文将从这八个步骤入手，详细介绍直拉单晶硅的制备过程。
第一步：原料准备直拉单晶硅的原料是高纯度硅，通常采用三氯化硅还原法制备。
在这个过程中，三氯化硅和氢气在高温下反应，生成高纯度的硅。
这个过程需要严格控制反应条件，以确保生成的硅具有足够的纯度。
第二步：熔炼将高纯度硅原料放入熔炉中，加热至高温，使其熔化。
在这个过程中，需要控制熔炉的温度和气氛，以确保硅的纯度和均匀性。
第三步：晶体种植将晶体种植棒浸入熔融硅中，使其表面形成一层硅晶体。
这个过程需要控制种植棒的温度和位置，以确保晶体的生长方向和均匀性。
第四步：晶体生长通过拉扯种植棒，使硅晶体逐渐生长。
这个过程需要控制拉扯速度和温度，以确保晶体的生长速度和均匀性。
第五步：晶体形成当晶体生长到一定长度时，将其从熔融硅中取出，形成一根硅晶棒。
这个过程需要控制取出的速度和位置，以确保晶体的形状和尺寸。
第六步：切割将硅晶棒切成一定长度的硅晶棒坯。
这个过程需要控制切割的位置和角度，以确保硅晶棒坯的尺寸和形状。
第七步：研磨将硅晶棒坯进行研磨，使其表面光滑。
这个过程需要控制研磨的压力和速度，以确保硅晶棒坯的表面质量。
第八步：抛光将硅晶棒坯进行抛光，使其表面更加光滑。
这个过程需要控制抛光的压力和速度，以确保硅晶棒的表面质量。
通过以上八个步骤，就可以制备出高纯度、高质量的直拉单晶硅。
这种材料在半导体、太阳能电池等领域有着广泛的应用。
直拉单晶工艺常识
直拉单晶工艺常识硅的固态密度：克/cm,液态密度克/cm,呈灰色金属光泽，性质较脆，切割时易断裂，比重较小，硬度较大，属于非金属，是极为重要的半导体元素，液态时其表面张力较大，从液态到固态时体积膨胀较多。
氧在硅晶体中的分布是不均匀的，一般头部含量高，尾部含量低，晶体中心部位含量高，边缘含量低。
碳在晶体中的分布是中心部位低，边缘部位高。
电阻率：单位面积材料对于两平行平面垂直通过电流的阻力，晶向：一簇晶列的取向。
母合金：生产上常常将掺杂纯元素“稀释”成硅熔体叫做母合金。
偏度：晶体自然中轴线与晶向之间的夹角度数。
空穴：半导体价带结构中一种流动的空位，其作用就像一具具有正效质量的正电子荷一样。
迁移率：载流子在单位电场强度作用下的平均漂移速度。
载流子：固体中一种能传输电荷的载体，又称电载流。
少数载流子寿命：在光电作用下，非平衡少数载流子由产生到复合存在的平均时间。
杂质分凝：在结晶过程中，由于杂质偏析，出现杂质分配现象叫杂质分凝。
扩散：物质内部热运动导致原子或分子迁移的过程。
热对流：液体或气体流过固体表面时，由于固体对液体或气体分子有吸附与摩擦作用，于是从固态表面带发挥或给于固体以热，这种传递热的方式叫热对流。
热应力：是压缩力，也可以叫拉伸力，要看液体中心部位对边缘部分的相对收缩或膨胀而定，大小取决于晶体的温场分布。
温度梯度：只温度在某方向的变化率用DT/DR表示，指某点的温度T 在R方向的变化率，在一定距离内某方向的温度相差越大，单位距离内温度变化越大，温度梯度也越大，反之越小。
对石英坩埚的质量要求：1.外观检查：无损伤，无裂纹，无明显划痕，无气泡，无杂质点，100%透明；2.耐高温：在1600°C下经16小时后不变形,不失透，经1500C硅液作用下无白点；3.纯度：%%，其中硼含量小于 10ppm； 4.直径公差土； 5.高度公差土 1 mm。
对高纯石墨的要求：纯度高，强度大，结构致密均匀，无孔洞，无裂纹，耐磨。
直拉单晶培训
1、工艺原理 2、工艺过程 3、工艺设备 4、设备的操作与维修 5、工艺中出现的问题及解决措施
直拉单晶硅工艺原理
直拉单晶硅生长原理
直拉单晶制造法（Czochralski，CZ法）是把原料多硅晶块放入石 英坩埚中，在单晶炉中加热融化 ，再将一根直径只有10mm的棒状 晶种（称籽晶）浸入融液中。在合适的温度下，融液中的硅原子会 顺着晶种的硅原子排列结构在固液交界面上形成规则的结晶，成为 单晶体。
• 4）保证炉底护盘与电极之间间隙前后一致，否则可能造成打火。 • 每次拆装炉时，都需检查同心度，这样既可保证热场的对称性，又能避免短
路打火。
此处资料由李章松收集
设备的操作与维修
目的
为正确、规范地操作单晶炉，确保生产作业正常。
单晶炉操作工艺流程
作业准备→热态检漏→取单晶和籽晶→石墨件取 出冷却→真空过滤器清洗→真空泵油检查更换→ 石墨件清洗→单晶炉室清洗→石墨件安装→石英 坩埚安装→硅料安装→籽晶安装→抽空、检漏→ 充氩气、升功率、熔料→引晶、缩颈、放肩、转 肩→等径生长→收尾→降功率、停炉冷却
片所规定的直径规格大，通过外径滚磨可以获得较为精确的直径。
• 平边或Ｖ型槽处理：指方位及指定加工，用以单晶硅棒上的特定结晶
方向平边或Ｖ型。
• 切片：指将单晶硅棒切成具有精确几何尺寸的薄晶片。
• 倒角：指将切割成的晶片税利边修整成圆弧形，防止晶片边缘破裂及
晶格缺陷产生，增加磊晶层及光阻层的平坦度。
• 研磨：指通过研磨能除去切片和轮磨所造的锯痕及表面损伤层，有效
似。主要是在拉晶过程中需要关闭主、副炉室之间的翻 板阀取晶体或提渣时，必须用副炉室真空系统来对副炉 室进行抽真空。
• 拉晶过程中必要时应进行真空检漏。冷炉极限真空应达
单晶小知识直拉法
－等径生长：根据熔体和单晶炉情况，控制晶体等径生长到所需长度；
－收尾：直径逐渐缩小，离开熔体；
－降温：降底温度，取出晶体，待后续加工
直拉法－几个基本问题
最大生长速度
晶体生长最大速度与晶体中的纵向温度梯度、晶体的热导率、晶体密度等有关。提高晶体中的温度梯度，可以提高晶体生长速度；但温度梯度太大，将在晶体中产生较大的热应力，会导致位错等晶体缺陷的形成，甚至会使晶体产生裂纹。为了降低位错密度，晶体实际生长速度往往低于最大生长速度。
广泛使用的覆盖剂为B2O3:密度1.8 g/cm3，软化温度450C，在1300 C时蒸气压仅为13 Pa，透明性好，粘滞性也好。
此种技术可用于生长GaAs、InP、GaP、GaSb和InAs等单晶。
B.悬浮区熔法
主要用于提纯和生长硅单晶；
基本原理：依*熔体的表面张力，使熔区悬浮于多晶硅棒与下方生长出的单晶之间，通过熔区向上移动而进行提纯和生长单晶。不使用坩埚，单晶生长过程不会被坩埚材料污染
熔体中的对流
相互相反旋转的晶体（顺时针）和坩埚所产生的强制对流是由离心力和向心力、最终由熔体表面张力梯度所驱动的。所生长的晶体的直径越大（坩锅越大），对流就越强烈，会造成熔体中温度波动和晶体局部回熔，从而导致晶体中的杂质分布不均匀等。实际生产中，晶体的转动速度一般比坩锅快1-3倍，晶体和坩锅彼此的相互反向运动导致熔体中心区与外围区发生相对运动，有利于在固液界面下方形成一个相对稳定的区域，有利于晶体稳定生长。
直拉法的引晶阶段的熔体高度最高，裸露坩埚壁的高度最小，在晶体生长过程直到收尾阶段，裸露坩埚壁的高度不断增大，这样造成生长条件不断变化（熔体的对流、热传输、固液界面形状等），即整个晶锭从头到尾经历不同的热历史：头部受热时间最长，尾部最短，这样会造成晶体轴向、径向杂质分布不均匀。
单晶拉制小常识
单晶拉制小常识1.拉晶含义熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅.单晶硅具有准金属的物理性质,有较弱的导电性,其导电率随温度的升高而增加,有显著的半导电性.超纯的单晶硅是本征半导体.在超纯单晶硅中掺入微量的IIIA族元素,如硼,可提高其导电程度,而形成P型硅半导体;如掺入微量的V A族元素,如磷或砷也可提高导电程度,形成N型硅半导体.单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅,然后用直拉法和悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅.单晶硅主要用于制作半导体元件.\2.单晶硅棒高纯度的金属硅(≥99.99%)是生产半导体的材料,也是电子工业的基础材料.掺杂有微量硼,磷等元素的单晶硅可用于制造二极管,晶体管和光伏器件.由于半导体技术不断向高集成度,高性能,低成本和系统化方向发展,半导体在国民经济各领域中应用更加广泛.单晶硅片按使用性质可分为两大类:生产用硅片;测试用硅片.半导体元件所使用的单晶硅片系采用多晶硅原料在经由单晶生长技术所生产出来的.多晶硅所使用的原材料来自硅砂(二氧化硅).目前商业化的多晶硅依外观可分为块状多晶和粒状多晶.1)多晶硅的品质规格多晶硅按外形可分为块状多晶硅和棒状多晶硅;等级分为一,二,三级免洗料.多晶硅的检测:主要检测参数为电阻率,碳浓度,N型少数载流子寿命;外形主要是块状的大小程度;结构方面要求无氧化夹层;表面需要经过酸腐蚀,结构需致密,平整,多晶硅的外观应无色斑,变色,无可见的污染物.对于特殊要求的,还需要进行体内金属杂质含量的检测.多晶硅加工成晶棒:多晶硅长晶法即长成单晶硅法有两种:CZ(Czochralski)法FZ(Float-Zone Technique)法目前超过98%的电子元件材料全部使用单晶硅.其中用CZ法占了约85%,其他部分则是由浮融法FZ生长法.CZ法生长出的单晶硅,用在生产低功率的集成电路元件.而FZ法生长的单晶硅则主要用在高功率的电子元件.CZ法所以比FZ法更普遍被半导体工业采用,主要是在于它的高氧含量提供了硅片强化的优点.另外一个原因是CZ法比FZ法更容易生长出大尺寸的单晶硅棒.目前国内主要采用CZ法CZ法主要设备:CZ生长炉CZ法生长炉的组成元件可分为四部分(1)炉体:包括石英坩锅,石墨坩锅,加热及绝热元件,炉膛.(2)晶棒及坩锅拉升旋转机构:包括籽晶夹头,吊线及拉升旋转元件.(3)气氛压力控制:包括气体流量控制,真空系统及压力控制阀(4)控制系统:包括侦测感应器及电脑控制系统.2)加工工艺加料→熔化→缩颈生长→放肩生长→等径生长→尾部生长(1)加料:将多晶硅原料及杂质放入石英坩锅内,杂志质的种类依电阻的N或P型而定.杂质种类有硼,磷,锑,砷.(2)熔化:加完多晶硅原料于石英坩锅内后,长晶炉必须关闭并抽成真空后充入高纯氩气使之维持在一定压力范围内,然后打开石墨加热器电源,加热至熔化温度(1420℃)以上,将多晶硅原料熔化.(3)缩颈生长:当硅熔体的温度稳定之后,将籽晶慢慢浸入到硅熔体中.由于籽晶与硅熔体场接触时的热应力,会使籽晶产生位错,这些位错必须利用缩颈生长使之消失掉.缩颈生长是将籽晶快速向上提升,使长出的籽晶的直径缩小到一定大小(4-6mm),由于位错线与生长轴成一个交角,只要缩颈够长,位错便能长出晶体表面,产生零位错的晶体.(4)放肩生长:长完细颈之后,需降低温度与拉速,使得晶体的直径渐渐增大到所需的大小.(5)等径生长:长完细颈和肩部之后,借着温度和拉速的不断调整,可使晶棒直径维持在±2mm之间,这段直径固定的部分即称为等径部分.单晶硅片取自于等径部分.(6)尾部生长:在长完等径部分之后,如果立刻将晶棒与液面分开,那么效应力将使得晶棒出现位错与滑移线.于是为了避免此问题的发生,必须将晶棒的直径慢慢缩小,直到成一尖点而与液面分开.这一过程称之为尾部生长.长完的晶棒被升至上炉室冷却一段时间后取出,即完成一次生长周期.。
直拉单晶硅降低成本的措施
直拉单晶硅降低成本的措施直拉单晶硅降低成本的那些事儿。
一、原材料方面。
咱就说这直拉单晶硅啊，原材料那可太重要啦。
就像盖房子得有好砖头一样，原材料要是能选得又好又便宜，那成本不就降下来一大截嘛。
比如说硅料，要是能找到性价比超高的供应商，跟他们好好谈一谈，争取个好价格，那可就赚大啦。
而且啊，在采购的时候也不能盲目，得根据自己的实际需求来。
不能买多了浪费，也不能买少了不够用，得拿捏得刚刚好。
就像买菜一样，多了吃不完烂掉，少了不够吃还得再跑一趟，都不划算呀。
还有啊，对原材料的质量检测也不能马虎，要是因为质量问题导致后面的生产出问题，那损失可就大了去了，这成本反而会增加呢。
所以在原材料这块，得像个精明的小管家一样，处处精打细算。
二、设备与技术。
直拉单晶硅的设备和技术也是影响成本的关键因素哦。
设备这东西，可不能一味追求高大上。
那些超级贵的设备，如果不是真的特别需要，买来就是浪费钱。
有时候一些性价比高的设备，经过合理的调试和改进，也能达到很不错的效果呢。
在技术方面呀，就得不断创新啦。
那些老的生产技术可能效率低，浪费也多。
要是能研究出一些新的技术，提高生产效率，减少浪费，成本自然就降下来了。
比如说，能不能优化一下直拉的工艺参数呀？让单晶硅的生长速度又快，质量又好，还不浪费太多的能源和材料。
这就像是给生产过程打了一针强心剂，让整个过程都变得高效起来。
而且啊，技术人员之间要多交流，大家一起头脑风暴，说不定就能想出一些超棒的降低成本的点子呢。
三、能源利用。
能源在直拉单晶硅的生产中那可是个花钱的大头啊。
咱得想办法把能源利用好，就像珍惜每一分钱一样。
比如说加热的能源，能不能找到更高效的加热方式呢？或者是对生产车间的保温措施做好一点，让热量不会那么容易散失。
这样的话，在加热上消耗的能源就会少很多啦。
还有那些在生产过程中产生的废热，可不能就这么白白浪费掉。
要是能把这些废热回收再利用起来，那不是一举两得嘛。
就像捡了钱又省了钱一样开心呢。
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直拉单晶硅国标相关知识汇总
参考标准：
硅单晶GB/T12962-2005
硅片径向电阻率变化测定方法GB/T11073
硅单晶电阻率的测量GB/T1551-2009
代位碳原子含量红外吸收测量方法GB/T1558-2009
光电衰减法测硅和锗体内少子寿命测定GB/T1553-2009
红外吸收光谱测量硅晶体中间隙氧GB/T1557-2006
非本征半导体材料导电类型测试方法GB/T1550
1. 径向电阻率变化
1）定义：晶片中心点与偏离中心的某一点或若干对称分布的设定点（晶片半径的1/2处或靠晶片边缘处）的电阻率之间的差值。
差值与中心值的百分数即为径向电阻率变化。
2）测量方法：GB/T11073规定径向电阻率变化的测量方法为：用四探针法测量硅片中心点和设定点的电阻率。
按以下公式计算：RV=（ρM－ρC）/ρM×100%
其中：ρM为硅片中心点处测得的两次电阻率的平均值。
ρC为硅片半径中点或距边缘6mm处，90°间隔4点电阻率的平均值。
3）国标对径向电阻率变化的要求：GB/T12962-2005规定掺杂硼元素的P 型单晶（直径为200mm的）电阻率范围为：0.0025～60Ω·cm。
其径向电阻率变化为：0.0025～0.1Ω·cm ≤12%
0.1～60Ω·cm ≤5%
2. O、C含量
GB/T12962-2005规定直拉硅单晶的间隙氧含量应小于 1.8×1018a/cm3 (36ppma)，具体指标应根据客户要求而定。
其测定的依据标准为：GB/T1557-2006。
替位碳含量应小于 5.0×1016a/cm3 (1ppma)，其测定的依据标准为：GB/T1558-2009
利用红外吸收光谱测量间隙氧的有效范围从 1.0×1016a/cm3到硅中间隙氧的最大固溶度。
3．少子寿命
GB/T1553-2009规定用光电导衰减法不能测量硅单晶抛光片的少子寿命。
本方法测量硅单晶的少子寿命单个实验室测量的精密度为±20%。
本方法可以测的最低寿命值为10μs,而最高可测寿命值主要取决于试样的尺寸和抛光的表面。
所要求的试样尺寸和最高可测寿命值如下：
表1 少子寿命分析试样标准尺寸类型
表2 光电导衰减法可测的最高寿命值
4. 晶棒直径
GB/T12962-2005规定硅单晶直径及其允许的偏差为：200±0.3mm (指加工后的硅片标称直径，未经滚圆的单晶棒的直径和允许的偏差由供需双方商定)
5．抽样方案：
1）GB/T12962-2005中规定对单晶棒抽样方案为：每批产品随机抽取20%的试样。
5根～9根晶棒/锭抽取两个试样，5根以下抽取一个试样。
2）导电类型、晶向和外形尺寸3项为全检项目，若有一项不合格即为不合格。
3）检验氧含量时应在晶棒头部切取试样，检验碳时应在尾部取样。
当不能区分晶棒的头尾或分析别的参数时可随机取样。
4）国标中作出规定的单晶硅的相关参数还有：晶向偏离、晶体完整性等。
6．四探针法测硅单晶的电阻率
GB/T1551-2009中规定用四探针法测硅单晶的电阻率有效范围为 1.0×10-3～3.0×103Ω·cm。
试样要求：试样厚度和从试样边缘与任一探针端间距应大于探针间距的4倍。
四探针法也可以测量直径大于探针间距10倍、厚度小于探针间距4的硅单晶圆片。
环境要求：温度为23±1℃，相对温度≤65%。