直拉单晶棒少子寿命的检测 (1)
JS001-D-201303-v01半导体检验流程及检验标准
4.3长度测量
4.3.1.根据晶体尾部的生长情况判断晶体的成晶情况。
4.3.2.将钢卷尺的尺头放置于单晶头部转肩处,测量出晶体的总长、等径长度、鼓棱长度。
4.4划线分段
4.4.1从单晶头部起,3寸硅棒每间隔308mm一段(4寸硅棒每间隔305mm一段),进行断刀,至尾部时,不足308mm(4寸305mm)或超出308mm(4寸305mm)长度的,按照以下方法操作:
4.10氧碳浓度检测
当进行新料试用时以及技术部特殊检测需要时,需进行氧碳含量测试,测试时,在待测硅棒上选取2mm后样品,选取硅片中心点,经过酸洗处理后,用FT-IR检测仪检测中、尾部样片C浓度和O浓度,并把测量值记录在《质量部单晶检测记录》上。
4.11晶体完整性
4.11.1位错判断
针对单晶硅棒在检测划线时,若晶体未正常收尾,最早掉苞处为A点,并且A点处的直径为φ。从A点向晶体头部方向取值划线B点位置的标准为:1.5倍φ的长度+5mm处。取陪片的位置为B点位置开始,向晶体头部方向取厚度为4±1mm。
测试点电阻率=
电阻率按照电阻率分档要求进行操作。
4.6.4单根硅棒的电阻率在合格范围之内时,并且电阻率均匀性≤12%时,质量部完整填写硅棒合格证,单晶车间办理入库。当单根硅棒电阻率在合格范围之内,但头尾陪片中有一片陪片电阻率均匀性>12%时,在此根硅棒的每段硅棒合格证上标注“头部均匀性X%,尾部均匀性Y%”字样。当电阻率不在合格范围时,按照电阻率要求进行断刀。
西安华晶电子技术股份有限公司
技术通知单
Q/HJ.J7-32编号:JS001-D-201303-v01
少子寿命测试
• 有效寿命
是发生在Si片或者太阳能电池不同区域的所有复合损失叠加的净 是发生在 片或者太阳能电池不同区域的所有复合损失叠加的净 结果数学的表述是非常有用的。 结果数学的表述是非常有用的。
1
τ eff
=
1
τ bulk
+
1
1
τ surface
τ bulk
=
1
τ rad
+
1
τ auger
+
1
τ SRH
复合
瞬态脉冲光注入产生的过剩载流子
σ (t ) ⇐ R(t )
微波反射率) (R微波反射率) 微波反射率
瞬态曲线进行渐进单指数衰减~ 瞬态曲线进行渐进单指数衰减~ exp( −t / τ eff )
少子寿命测试 ----MW----MW-PCD
工作原理
1: 它是一种瞬态方法。 它是一种瞬态方法。 2: 优点:对于过剩载流子的测量不是绝对的,而是相对测量。 优点:对于过剩载流子的测量不是绝对的,而是相对测量。 3: 缺点:瞬态方法测量短的载流子寿命,需要快的电子学记录非常快的光脉冲和光电 缺点:瞬态方法测量短的载流子寿命, 导衰减信号。 导衰减信号。
4: 微波反射率探测光电导
∆P = Pin
dR (σ ) ∆σ dσ
5: 反射率与光电导完全不是线性关系,这就限制了MW-PCD方法在小信号方面的 反射率与光电导完全不是线性关系,这就限制了MW-PCD方法在小信号方面的
应用,解决方法:在脉冲光激发的同时加上偏置光,研究寿命与载流子浓度之 应用,解决方法:在脉冲光激发的同时加上偏置光, 间的关系。 间的关系。 6:MW-PCD的敏感因子dR(σ)/dσ写为 A(σ)=C/σ1.5 ,因此对于高电导(低电 MW-PCD的敏感因子 ( 的敏感因子dR /dσ写为 )=C/σ 因此对于高电导( 阻)样品的敏感度降低,适用于低电导(高电阻)样品的测试,而在低电阻方 样品的敏感度降低,适用于低电导(高电阻)样品的测试, 面rf-PCD解决。 rf-PCD解决 解决。
单晶硅棒检验作业指导书
单晶硅棒检验作业指导书文件编号QEO/NBYC/ZD-01-01-2010 (A/0)文件类别页码1/5编制部门品控分部编制/日期审核/日期批准/日期生效日期20 年月日修改记录版本修改内容摘要编制人审核人批准人日期A 新发布BB/1B/2发布部门份数发布部门份数□总经理部[ ] □财务部[ ] □人事行政部[ ] □设备部[ ] □市场营销部[ ] □品控部[ ] □技术工艺部[ ] □生产部[ ] 文件宣贯签字:文件名岗位作业指导文件编号(A/0)页码2/5书一、目的为指导检验员对本公司生产的直拉单晶硅棒的检测,以确定所检产品是否达到品质要求。
二、范围适用于本公司生产的直拉单晶硅棒的检测。
三、定义无四、职责4.1 品管部负责本检验作业指导书的制定、修订。
4.2 品管部检验员负责依本标准对所送产品进行检验。
五、作业内容5.1 单晶棒加工前检测5.1.1 单晶棒送检确认5.1.1.1 确认所送检的单晶棒是否编号正确,是否附有晶棒随工单,且晶棒随工单的信息是否准确和完全。
5.1.2 直径检测5.1.2.1 从晶棒尾部起,每间隔400mm测量一次,并测量头部终点处直径。
5.1.2.2 用长爪游标卡尺(精度≥0.02mm)测量单晶硅棒的直径,并把测量结果记录在《单晶硅棒检验记录表》上。
5.1.2.3 对于晶棒直径低于标准范围区域,则在晶棒上作标记,用卷尺测量不符合标准的晶棒长度,并把不符合标准的长度记录在《单晶硅棒检验记录表》和晶棒随工单上。
5.1.3P/N导电类型检测5.1.3.1 从晶棒尾部起,每间隔400mm测一点。
5.1.3.2 用P/N型测试仪检测P/N导电类型,并把测量结果记录在《单晶硅棒检验记录表》和随工单上。
5.1.3.3 如存在N型,则在晶棒上作标记,用卷尺测量N型硅棒长度,并把不符合标准的长度记录在《单晶硅棒检验记录表》和晶棒随工单上。
5.1.4 纵向电阻率检测文件名岗位作业指导文件编号(A/0)页码3/5书5.1.4.1 从晶棒尾部起,每间隔400mm测一点,并需对测量点进行打磨后再测。
1单晶硅片--(企业标准)
太阳能级单晶硅片1 范围本标准规定了太阳能级单晶硅片的术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。
本标准适用于太阳能电池用的太阳能级单晶硅片(以下简称单晶硅片)。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可以使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T 2828.1-2003 计数抽样检验程序第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划3 术语和定义3.1本产品导电类型为p-型半导体硅片导电类型是指半导体材料中多数载流子的性质所决定的导电特性,本产品导电类型是p-型半导体,其多数载流子为空穴的半导体。
3.2杂质浓度单位体积内杂质原子的数目。
本产品的主要杂质是指氧含量、碳含量。
3.3体电阻率单位体积的材料对于两平行面垂直通过的电流的阻力。
一般来说,体电阻率为材料中平行电流的电场强度与电流密度之比。
符号为ρ,单位为Ω·cm 。
3.4四探针测量材料表面层电阻率的一种探针装置。
排列成一直线、间距相等的四根金属探针垂直压在样品表面上,使电流从两外探针之间通过,测量两内探针的电位差。
3.5寿命晶体中非平衡载流子由产生到复合存在的平均时间间隔,它等于非平衡少数载流子浓度衰减到其始值的1/e(e=2.718)所需的时间。
又称少数载流子寿命,简称少子寿命。
寿命符号τ,单位为μs 。
3.6孪晶在晶体中晶体是两部分,彼此成镜象对称的晶体结构。
连接两部分的界面称为孪晶或孪晶边界。
在金刚石结构中,例如硅,孪晶面为(111)面。
3.7单晶不含大角晶界或孪晶界的晶体。
3.8直拉法(CZ)本产品单晶硅的生长方式为直拉法,其工艺为沿着垂直方向从熔体中拉制单晶体的方法,又称切克劳斯基法,表示符号为CZ。
单晶硅非平衡少数载流子寿命测试文集1
单晶硅非平衡少数载流子寿命测试文集1来源:gzkdkj 发布时间:2008-9-3广州市昆德科技有限公司编译2008年6月1日前言硅载流子复合寿命的测量一直是国内外半导体行业十分重视的课题,我们列出ASTM、SEMI标准中三个涉及寿命测量的方法:1、SEM1 MF28-02(2003年11月出版)Test Methods for Minority-Carrier Lifetime in Bulk Germanium and Silicon by Measurement of Photoconductivity Decay光电导衰退测量锗和硅体少数载流子寿命的测量方法。
2、SEMI MI535-1104(2004年11月出版)Standand Test Method for Carrier Recombination Lifetime in Silicon wafers by Noncontact Measurement of Photoconductivity Decay by Microwave Reflectance微波反射无接光电导衰退测量硅片载流子复合寿命测试方法。
3、ASTM Designation:F391-96Standard Test Methods for Minority Carrier Diffusion Length in Extrinsic Semiconductors by Measurement of Steady-state Surface Photovoltage用稳态表面光电压测量半导体中少数载流子扩散长度的标准方法。
第1个标准(MF28)是美国材料试验协会最早发佈的寿命测试标准,它针对体形规则表面经研磨的单晶计算出最大可测体寿命,这个标准阐述了测量锗、硅单晶体寿命的经典方法,并在近年来又做了一些重要补充和修订,但我国现有版本的译文是1987年根据ASTM 1981年重新审批的28-75文本翻译的,距今已有二十多年了。
少子寿命测试
表面寿命对测试寿命有很大影响,使其偏离体寿命,下图是体寿命与测试寿命的 关系。在样品厚度一定的情况下,即扩散寿命一定,如果表面复合速率很大,则 在测试高体寿命样品时,测试寿命值与体寿命值就会偏差很大;而对于低体寿命 的样品,不会使少子寿命降低很多。因此我们需对样品表面进行钝化,降低样品 的表面复合速率。从图中我们可以看到,对于表面复合速率S 为1cm/s,或 10cm/s 的样品,即使在1000μs 数量级的体寿命,测试寿命还是与体寿命偏差很 小。即当样品的表面复合速率为10cm/s 或更小的情况下,对于1000μs 数量级高 体寿命的样品,测试寿命也能用来表示体寿命。
总结: (1)为了使测试的有效寿命趋向于体寿命,我们要尽量减少表面寿命的影 响,为此我们推荐使用表面钝化的方法,通常的钝化方法有热处理,化学钝化及 硅片表面电荷沉积等方法。 (2)对于太阳能领域,因材料表面不做抛光处理,所以我们推荐使用化学 钝化的方法。 (3)在体寿命较高,而表面寿命较低的情况下,化学钝化后测试寿命有较 大提高,测试寿命更加趋向于体寿命。 (4)在体寿命较低的情况下,比如<3μs,化学钝化前后寿命值不会明显变 化,可以认为此时测试寿命 即为体寿命。
研发中心
要破坏半导体的平衡状态,可以对其进行光注入(光照)或电注入(如p-n结正向工 作时,或金属探针与半导体接触时)。 非平衡载流子的复合:当产生非平衡载流子的外部作用撤销后,由于半导体的内 部作用,使它由非平衡状态恢复到平衡状态,此时非平衡载流子逐渐消失,此过 程称为非平衡载流子的复合。 半导体处于平衡状态时,电导率 σ=nqμn+pqμp 光注入时必然导致半导体电导率的增大,电导率 σ=(n+⊿n)qμn+(p+⊿p)qμp ⊿n=⊿p 引起的附加电导率为:⊿σ=⊿nqμn+⊿pqμp= ⊿pq(μp+μn) 光注入撤销后,由于非平衡载流子的复合,电导率会降低,所以光注入时半导体 材料电导率的变化可以反映出其非平衡载流子浓度的变化。 少子寿命:非平衡载流子的平均生存时间称为非平衡载流子的寿命。由于相对于 非平衡多子,非平衡少子的影响处于主导的、决定的地位,所以非平衡载流子的 寿命常称为少数载流子寿命。
单晶硅棒检验作业指导书
单晶硅棒检验作业指导书文件编号QEO/NBYC/ZD-01-01-2010 (A/0)文件类别页码1/5编制部门品控分部编制/日期审核/日期批准/日期生效日期20 年月日修改记录版本修改内容摘要编制人审核人批准人日期A 新发布BB/1B/2发布部门份数发布部门份数□总经理部[ ] □财务部[ ] □人事行政部[ ] □设备部[ ] □市场营销部[ ] □品控部[ ] □技术工艺部[ ] □生产部[ ] 文件宣贯签字:文件名岗位作业指导文件编号(A/0)页码2/5书一、目的为指导检验员对本公司生产的直拉单晶硅棒的检测,以确定所检产品是否达到品质要求。
二、范围适用于本公司生产的直拉单晶硅棒的检测。
三、定义无四、职责4.1 品管部负责本检验作业指导书的制定、修订。
4.2 品管部检验员负责依本标准对所送产品进行检验。
五、作业内容5.1 单晶棒加工前检测5.1.1 单晶棒送检确认5.1.1.1 确认所送检的单晶棒是否编号正确,是否附有晶棒随工单,且晶棒随工单的信息是否准确和完全。
5.1.2 直径检测5.1.2.1 从晶棒尾部起,每间隔400mm测量一次,并测量头部终点处直径。
5.1.2.2 用长爪游标卡尺(精度≥0.02mm)测量单晶硅棒的直径,并把测量结果记录在《单晶硅棒检验记录表》上。
5.1.2.3 对于晶棒直径低于标准范围区域,则在晶棒上作标记,用卷尺测量不符合标准的晶棒长度,并把不符合标准的长度记录在《单晶硅棒检验记录表》和晶棒随工单上。
5.1.3P/N导电类型检测5.1.3.1 从晶棒尾部起,每间隔400mm测一点。
5.1.3.2 用P/N型测试仪检测P/N导电类型,并把测量结果记录在《单晶硅棒检验记录表》和随工单上。
5.1.3.3 如存在N型,则在晶棒上作标记,用卷尺测量N型硅棒长度,并把不符合标准的长度记录在《单晶硅棒检验记录表》和晶棒随工单上。
5.1.4 纵向电阻率检测文件名岗位作业指导文件编号(A/0)页码3/5书5.1.4.1 从晶棒尾部起,每间隔400mm测一点,并需对测量点进行打磨后再测。
实验光电导衰退法测量单晶硅非平衡少数载流子寿命
应在样品与电极接触处涂以自来水,注意切勿涂到光照面上。 用弹力橡皮与样
2
品接触,旋紧螺丝,使样品紧压
在电板上。 根据被测样品的寿命值范围
选 择 光 源 : τ<10μS; 选 用 红 外 光 源:τ>10μS 选用氙灯光源。
根据被测样品的电阻率选 择电表量程开关ρ>100Ώcm 选 择“高阻”挡,ρ<100Ώ cm 选用 “低阻”挡。
量体电阻的变化规律直接观察半导体材料中非平衡载流子的衰退过程,因而测量它的寿命。
双脉冲法和光电导衰退法属于这一类。第二类为稳态法( 间接法),它是利用稳定的光照, 使非平衡少子分布达到稳定状态,然后测量半导体中某些与寿命值有关的物理参数从而推
算出少子寿命; 这类方法包括扩散长度法和光磁法。这类方法的优点是可以测量很短寿命 的材料,但必须知道半导体材料的其他一些参数,而这些参数往往会随样品所处的条件不
一、实验原理
实验的原理框图见 12-1,从图看出, 高频源提供的高频电流流经被测样品。
当氙光源或红外光
源的脉冲光照射被测样 被
测
品时,单晶硅光照表面以 硅
单
及光贯穿深度范围内将 晶
高频源 脉冲光源
产生非平衡光生载流子,
这将使得样品产生附加
光电导,使样品的总电阻
取 样
下降。当高频信号源为恒
器
压输出时,流过样品的高
实验 光电导衰退法测量单晶硅非平衡少数载流子寿命
少子寿命对双极型器件的电流增益、正向压降、 开关速度等参数起着决定性的作用。
太阳能电池的转换效率,发光二极管的发光效率等也与少子寿命有关。 因此,少子寿命的
测量一直受到极大的重视。
少子寿命的测量有许多种方法,一般可以分为两大类。第一类为瞬态法(直接法)。 这 类方法利用脉冲电或闪光在半导体中激发出非平衡载流子来调制半导体的体电阻,通过测
1.少子寿命测试及微波光电导衰退法
钝化前和钝化后的少子寿命值,图 1.1 作出了钝化前和钝化后的趋势。
表 1.3 钝化前和钝化后的少子寿命(单位为μs)
1 钝化前 钝化后 1.60 4.67
2 1.48 4.53
3 1.53 4.72
4 1.49 4.49
5 1.47 4.57
6 1.51 4.63
钝化前和钝化后少子寿命测试结果比较
表 1.1 几种少子寿命的测试技术
少子注入方式
测试方法 直流光电导衰退 表面电压法 交流光电流的相位 微波光电导衰减法 红外吸收法 电子束激励电流(SEM)
测定量 τ L(τB) τB τ τ τB,S
测量量范围 τ﹥10 s 1<L<500μm τB﹥10-8s τ﹥10-7s τ﹥10-5s τ﹥10-9s
-7
特性 τ的标准测试方法 吸收系数α值要精确 调制广的正弦波 非接触 非接触法光的矩形波 适于低阻
光注入
电子束
微波光电导衰退法测试少子寿命,包括光注入产生电子-空穴对和微波探测信号的变化 两个过程。激光注入产生电子-空穴对,样品电导率的增加,当撤去外界光注入时,电导率 随时间指数衰减, 这种趋势反映了少子的衰减趋势, 则可以通过观测电导率随时间变化的趋 势可以测少子的寿命。 而微波信号时探测电导率的变化, 依据微波信号的变化量与电导率的 变化量成正比的原理。 微波光电导衰减法(如 WT-1000B 少子寿命测试仪)测试的是半导体的有效寿命,实际 上包括体寿命和表面寿命。 测试少子寿命可有下式表示:
B
D=(4.63-1.56)=3.07。即,y=x+3.07,则设置后测试结果接近体寿命。 这样只是简单设置,要想得到更接近的值,需要做大量的实验和数据,统计结果,分 析后会得到更为接近体寿命的系数及数值。
实验四、单晶寿命测量
实验四 高频光电导衰减法测量硅(锗)单晶少子寿命少子寿命是少数载流子的平均生存时间,本实验的目的是使学生更深入地理 解高频光电导衰减法测少子寿命的原理,并掌握测试方法。
一、实验原理1、高频光电导法的测试原理(l)装置高频光电导测试装置如图2.1所示。
它主要由光学和电学两大部分组成。
光学系统主要是脉冲光源系统。
充电到几千伏的电容器,用脉冲触发,.通过氙气灯放电,给出余辉时间小于10ps 的光脉冲(1 次/s)。
经光栏、聚光镜、滤波片发射于样品。
这种光源,光强强频谱丰富,能为硅、锗提供本征吸收边附近的有效激发光(硅是1.1ps,锗是1.7ps)在样品厚度范围内产生分布均匀的非平衡载流子。
但其中短波强吸收光只在前表面处产生非平衡载流子。
而它们会在表面复合掉。
故高、中阻样品要用硅或锗滤光片滤去短波强吸收光,以减小表面效应。
光源光强由氙灯直流高压、光栏和滤光片(厚0.5~2 mm)联合调节,并能在很宽范围内改变,以适应不同阻值的小信号测试要求。
对于τ<10μs者用余辉时间小于lμs的红外脉冲光源(3次/s及30次/s),其光强由发光管电压调节。
电学系统主要有30MHz的高频电源、宽频带前置放大厦,以及显示测试 信号的脉冲示波器等。
测量要求高频源内阻小且恒压,放大系统灵敏空高、线性 好,且示波器要有一标准的时间基线。
(2)取样显示30MHz的高频源送出等幅的30MHz正弦波,经耦合电极耦合至单晶样 品,在其中产生同频率的高频电流0sin i I t ω=式中I 0为无光照时样品中高频电流的幅值;ω为频率。
此高频电流由另一同样 的电极耦合到检测电路的取样电阻R 2支路中。
当脉冲光以小注人条件照射样品时,产生了非平衡载流子,使电导率增加, 因高频源为恒压输出,故样品中高频电流的幅值增加ΔI, 以致光照时样品中 的高频电流是0()sin i I I t ω=+Δ光照间隙,样品中非平衡载流子因复合按指数规律衰减,高频电流幅值及在 R 2上的取样信号v 的幅值亦按同样规律衰退,即0(exp(/))sin f i I I t t τω=+Δ−0(exp(/))sin f v V V t t τω=+Δ−式中V O 为无光照时R 2上的的等幅高频电压幅值; ΔV 为光照后R 2上电压幅值的增量。
少子寿命的检测 (1)
(2)环境要求: 保持工作环境高纯卫生, 温度4~40℃, 相对温度小于85%, 现场整洁,无腐蚀性气体, 不得有电炉和火种。 (3)设备: 露点瓶
露点法对气体中水分的检测
检验报告
检测项目 露点法对气体中水分的检测 乐山职业技术学院 委托单位及地址 报告编号 抽/送样日期 HXAS-88 2013-12-17
乐山市市中区肖坝路108号
承包单位 检测次数 4.0×10-4 4.0×10-4 符合合同要求
液氯中水分的测定
(3)、数据分析
检测次数 1 2
H2O% 8.70 6.60
3
7.45
液氯中水分的测定
检验报告
检测项目 液氯中水分的检测 乐山职业技术学院 委托单位及地址 乐山市市中区肖坝路108号 承包单位 检测次数 1 2 乐山嘉源有限公司 检验日期 检验依据 H2O% 8.70 6.60 2013-12-17 报告编号 抽/送样日期 HXAS-88 2013-12-17
(1)、试剂
(2)、器皿
容量瓶 氯化氢中水分的检测 1% NaOH 移液管 0.1mol· L-1 NaOH 移液管 0.1 mol· L-1 HCl 锥形瓶 0.1 mol· L-1AgNO3 滴定管 无水氯化钙(CaCl2) 滴定管 沉降剂(CaCO3) NR-BTB(中性红——溴百黑酚兰) 指示剂
三、氯化氢中水分的检测
1、采样及样品处理:氯化氢 2、实验装置:
氯化氢中水分的检测
3、原理 HCl样气经装有CaCl2的U型管,其中水分被吸 收下来,而氯化氢通往专用螺旋吸收瓶,全部 溶入纯水中,将U型管准确称重,同时滴定吸收 瓶,求得氯化氢重,即可算出氯化氢中含水的 百分含量。
IQC单晶棒检验标准-修改版
少子寿命
最小值≥10μs(钝化)
供应商《出厂检验报告》或少子寿命测试仪
缺陷
不能有位错(体缺陷或其它微缺陷视《购销合同》要求)
目测/化学腐蚀
碳含量
≤10×1016atoms/cm3
供应商《出厂检验报告》
氧含量
≤1.0×1018atoms/cm3
抽样方案
及
判定要求
(1)滚磨棒缺陷检验项和需钝化头尾片测试少子寿命的每批次抽取5PCS,Ac=0,Re=1,其余按以下方法抽样;
(2)采用GB/T2828.1-2003单次Ⅰ级抽样水准(出厂检验报告检验项一批为一个批量数,包装箱检验项以箱数为批量数,其余检验项以来料个体数为批量数),AQL:CRI=0,MAJ=2.5。
长晶方式、晶棒编号及与之对应的外观、边宽直径、有效长度、
重量、中心偏离及头尾样片的导电类型、电阻率、少子寿命和碳
氧含量。
ห้องสมุดไป่ตู้外观
外表面
表面不能有脏污,圆棒晶向线10mm距离内不能有≥5×5×1(深)mm的崩缺,其它位置不能有≥5×5×2(深)mm的崩缺,端面凹陷须≤1mm;滚磨棒不能有凹凸、崩缺和裂纹;未滚磨棒不能有断棱线和裂纹。
中心偏离
≤0.5 mm(仅适用于准方棒)
未滚
磨棒
直径
6inch规格晶棒,直径153mm≤φ≤156mm或按《购销合同》
游标卡尺
8inch规格晶棒,直径203mm≤φ≤207mm或按《购销合同》
电学参数
导电类型
硅料导电类型与《产品购销P型或按《购销合同》
P/N型检测仪
CRI
电阻率
单段需满足1.0~3.0或3.0~6.0Ω·cm或按《购销合同》
单晶硅棒检验和试验规范
测量步骤
①制取试样,试样经双面研磨,两表面无刀痕、划伤,试样厚度约为2mm;
②研磨后的试样经过机械或化学抛光,使两表面呈镜面;
③ 根据仪器说明书调好光谱仪,用标准样块3校准仪器并做好校准记录;
④进入程序CEO并选定方法;采用空气参比法测定试样在1300-400cm-1 范围的差示透射谱;
⑤ 对谱图进行数据分析得出硅单晶的氧、碳原子的原子个数比(ppma)
⑥将原子个数比乘上5×1022 at /cm3转化为含量(at /cm3)
8)直径测量
硅单晶的晶锭直径用精度0.1mm单向爪0-300mm的游标卡尺测量。
1000mm-1300mm的按中间留500mm;
5、注意事项:
5.1单晶总长估计切后150mm以下作回炉处理不要切;
5.2如果靠近直径大的尽量留长度大点的;
5.3如果靠近直径大的尽量留长度大点的;
5.4然后靠近直径大的尽量留长度大点的;
6)位错检测
位错检测通过腐蚀后观察来进行判断
操作步骤:
1铬酸腐蚀液(Sirtl腐蚀液)配比
30导电类型少子寿命15电阻率范围053cm36cm电阻率均匀性6氧含量101018atcm碳含量51016atcm直径150mm端面平行度2mm端面弯曲度02mm位错密度3000cm单根棒长度150mm500mm星形结构孔洞六角网络裂纹硬伤32使用的材料要求及检验设备和常用工具测试仪器a单晶型号鉴别仪stz8b四探针测试仪szt20001使用的材料要求单晶硅棒用直拉工艺拉制
3.常用工具
游标卡尺、卷尺、划线笔
4、划分标准
4.1单晶长度先切头尾
4.2所有直径大于153mm的晶体按153mm划分;直径大于152mm的按152mm划分;直径大于151按151mm划分;直径大于150mm按150mm划分;
直拉单晶棒少子寿命的检测 (1)
数载流子。p型半导体中的空穴称之多数载流子,电子称之为 少数载流子。) 非平衡载流子的寿命:在没有外界作用时,所多出的非平衡 载流子将要复合而消失。非平衡载流子的平均消失时间就是 载流子的“复合寿命”;相反,对于缺少了载流子的半导体, 将要产生出载流子,以恢复到平衡状态,这时,产生出缺少 了的一部分载流子所需要的时间就是载流子的“产生寿命”。 少数载流子寿命对半导体器件的影响:它与半导体中重金属 杂质含量、晶体结构的完整性有直接的关系。从而影响太阳 能电池的光电转化效率,晶体管的放大倍数β、开关管的开关 时间等
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检测试验报告
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试样编号 测量环境 温度 测量电流 型 寿命值 2
室温 20A以下 N型材料 135μs 800
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135
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logowwwthemegallerycom少数载流子寿命的测试实验实验目的理解高频光电导衰退法的基本原理掌握高频光电导衰退法测试少子寿命的操作步logo少数载流子寿命的测试实验高频光电导衰退法原理当氙光源或红外光源的脉冲光照射被测样品时单晶硅光照表面以及光贯穿深度范围内将产生非平衡光生载流子这将使得样品产生附加光电导使样品的总电阻下降
实 验 目 的
掌握高频光 电导衰退法 测试少子寿 命的操作步 骤
理解高频光 电导衰退法 的基本原理
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少数载流子寿命的测试实验(高频光电导衰退法原理)
当氙光源或红外光源的 脉冲光照射被测样品时 ,单晶硅光照表面以及 光贯穿深度范围内将产 生非平衡光生载流子, 这将使得样品产生附加 光电导,使样品的总电 阻下降。当高频信号源 为恒压输出时,流过样 品的高频电流幅度增加 △I。由于光源是脉冲光 源,因此光照消失后, △I将逐渐衰退,衰退速 度将取决于光生非平衡 少数载流子在晶体内存 在的平均时间(即寿命τ)
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少数载流子寿命的测试实验(实验步骤)
1:打开寿命仪电源开关,先在电极尖端点上滴两滴自来水,再将单晶放在电极上准备 测试。
2:开启脉冲电源开关,先按下光源开关“I”,再顺时针方向拧响带开关电位器,选择光 的强度要小,这样测试结果更准确
3:开启示波器电源,选择适当的微调扫描旋钮进行微调,使曲线平稳,信噪比尽可能 小。
向半导体内部注入、或者从半导体内部抽出多数载流子,而只能够注入 或者抽出少数载流子,所以半导体中的非平衡载流子一般就是非平衡少 数载流子。】(例:n型半导体中的电子为多数载流子空穴为少
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少数载流子的寿命测试方法 方法一:瞬态法(直接法)
利用电脉冲或光脉冲,半导体内激发非平衡载流 子,调制半导体体内电阻,通过测量两端电压变 化规律,直接观察半导体中非平衡少数载流子的 衰减过程,从而测定其寿命。这种方法主要有光 电导衰退法。
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Task four
八英寸直拉单晶棒 少子寿命的检测
The eight inch single crystal rod lifetime testing
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目录
1
少数载流子的基本概念
2
少数载流子寿命的测试方法
3
少数载流子寿命的测试实验
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非平衡少数载流子(基本概念) 非平衡少数载流子的含义:处于非平衡状态的半导体,比平 衡状态多出来的这部分载流子称为非平衡载流子。【一般不能
数载流子。p型半导体中的空穴称之多数载流子,电子称之为 少数载流子。) 非平衡载流子的寿命:在没有外界作用时,所多出的非平衡 载流子将要复合而消失。非平衡载流子的平均消失时间就是 载流子的“复合寿命”;相反,对于缺少了载流子的半导体, 将要产生出载流子,以恢复到平衡状态,这时,产生出缺少 了的一部分载流子所需要的时间就是载流子的“产生寿命”。 少数载流子寿命对半导体器件的影响:它与半导体中重金属 杂质含量、晶体结构的完整性有直接的关系。从而影响太阳 能电池的光电转化效率,晶体管的放大倍数β、开关管的开关 时间等
实 验 目 的
掌握高频光 电导衰退法 测试少子寿 命的操作步 骤
理解高频光 电导衰退法 的基本原理
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少数载流子寿命的测试实验(高频光电导衰退法原理)
当氙光源或红外光源的 脉冲光照射被测样品时 ,单晶硅光照表面以及 光贯穿深度范围内将产 生非平衡光生载流子, 这将使得样品产生附加 光电导,使样品的总电 阻下降。当高频信号源 为恒压输出时,流过样 品的高频电流幅度增加 △I。由于光源是脉冲光 源,因此光照消失后, △I将逐渐衰退,衰退速 度将取决于光生非平衡 少数载流子在晶体内存 在的平均验报告
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试样编号 测量环境 温度 测量电流 型号 寿命值 2
室温 20A以下 N型材料 135μs 800
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2、满足体复合条件:非平衡载流子除了在体内进行复合以外,在表面也有一定的复合 率。表面复合几率的大小与样品表面所处的状态有着密切的关系。为了满足体复合条件, 从而减少表面复合的影响,应使用贯穿光(透入半导体内部较深的光)。 3、陷阱效应消除:在有非平衡载流子时,半导体中的某些杂质能级所具有的电子数, 也会发变化。电子数的增加可以看作积累了电子;电子数的减少可以看作积累了空穴。 这种积累非平衡载流子的效应称为陷阱效应。它会造成了衰退曲线后半部分的退速率变 慢。用底光灯照射样品,常常可以消除陷阱的影响,使曲线变得好一些。 4、光生伏特效应:当光照射半导体时,在光照区域内电阻率不均匀之处,以及光照表 面与暗面之间都存在电位差。 如果样品电阻率比较均匀或光照强度不太强的话,那么光生伏特效应是不显著的,对 少数载流子寿命测量的影响可以不考虑。
测试方法
方法二:稳态法(间接法)
利用稳态光照的办法,使半导体中非少数载流子 的分布达到稳定状态,然后测试半导体中某些 与寿命相关的物理参数,从而推算出寿命的大 小,这种方法有扩散长度法、光磁法。
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少数载流子寿命的测试实验(选用方法)
直流光电 导衰退法 高频光电 导衰退法
高频光电导衰退法: 它是国际通用方法。 它的优点是样品无须切割为一定的几何形状,对样品的几何尺寸要 求不太严格,测量时不必制作欧姆电极,因此样品较少受到污染, 测试方法也较为简单;
缺点是仪器线路比较复杂,受干拢也大些。
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少数载流子寿命的测试实验(实验目的)
4:旋转X轴水平位移旋钮,使曲线与Y轴相交于一个最高点;旋转Y轴垂直位移旋钮, 使曲线与X轴基线接近重合。
5:在此线找两点,第一点是曲线的最大位置,第二点的高度是第一点高度的1/e,读出
两点水平方向的距离L,求出少子的寿命
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少数载流子寿命的测试实验(测准条件)
1、满足小注条件:由于寿命一般是随注入比增大而增大,尤其是高阻样品。因此寿命 测量数据只有在同一注入比下才有意义。一般控制在“注入比”≤1%