单晶硅同心圆为什么出现不同的形状

睿智溪流缓流淌 2024-06-23 13:12:46

对于固相-液相的界面,由于杂质在不同相中的溶解度不一样,所以杂质在界面两边材料中分布的浓度是不同的,这就是所谓杂质的分凝现象;“分凝系数”= (杂质在固相中的溶解度)/(杂质在液相中的溶解度);

氧含量分凝系数为1.25,固体的溶解度大于液体的溶解度。

在单晶的生长过程中,是由中心向外不断生长的过程,

1、由于刚转完肩没有预定成晶液面(也称定埚位),给埚升使埚位达到预定位置,到达埚升速度相对等径埚升速度较快。

2、单晶头部进入水冷时,由于单晶热传递,会对成晶液面的温度造成波动。

主要由于上述两点会造成单晶头部温度波动大,由于温度的不同导致氧的溶解度不同,进而形成同心圆。温度低,氧高(相对值)如果是半圆的切面为“中心黑”,如果是半圆的截面为“中心环”,如果是不同半圆界面为“多环”。

3、前期中心低时间较短,中心黑相对较少,温度的变换相对持续一段时间,多环出现的较多。

由于分凝系数,理论同心圆只出在头部,但是由于拉晶是个动态的过程,硅液中热对流,会引入氧含量,加上尾部温度波动较大。这样单晶整体同心圆出现概率头部>尾部>中部。

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