Химия - Поликристаллический кремний - Внешний вид и качество

01 марта 2011


Оглавление:
1. Поликристаллический кремний
2. Производство
3. Внешний вид и качество
4. Методы получения

Большая часть поликристаллического кремния в мире производится в форме цилиндрических стержней серого цвета с шершавой дендридной поверхностью. В продажу собственно стержни поступают не всегда. Обычно стержни раскалываются на фрагменты, которые пакуются в мерные чистые пакеты из толстого полиэтилена. Сколы стержней имеют раковистый излом, подобный изломам аморфных материалов. Срез стрежня поликремния обычно изучают при контроле качества получаемого кремния и при анализе хода технологического процесса.

В центре стержня находится «затравка» из моно- или поликремния. Ранее затравки получали перетягиванием в атмосфере поликремния электронного качества. С развитием технологий проволочной и ленточной резки затравочные кристаллы стали получать путём продольного разрезания слитков моно- и стержней поликремния на прутки квадратного сечения. Чистота и соответственно удельное электрическое сопротивление затравки оказывают определяющее влияние на чистоту итогового поликристаллического стержня. Это связано с тем, что процесс водородного восстановления силанов проводится при температурах 900—1100 °C в течение длительного времени, что приводит к активной диффузии примесей из затравочного кристалла в осаждаемый на затравку материал. С другой стороны, уменьшение содержания примесей и, соответственно, повышение удельного электрического сопротивления затравки препятствует, как резистивному, так и высокочастотному разогреву затравочных кристаллов на стартовой фазе процесса, что требует применения более дорогостоящего оборудования, обеспечивающего значительно более высокие напряжения на концах стержней на старте процесса.

От «затравки» по перпендикулярно образующей прорастают кристаллиты в виде коротких игл, с сечением менее 1 мм, плотноупакованные. Часто при большой скорости осаждения на «затравку», зерна поликремния начинают расти дендритно в виде попкорна, на аварийных процессах дендриты могут образовывать отслаивающиеся корки: качество и чистота такого поликремния обычно ниже.

Небольшая часть поликристаллического кремния производится из моносилана в псевдоожиженном слое в форме гранул диаметром до от 0,1 до 8 мм. Гранулы имеют темно-серый цвет, содержат некоторое количество аморфного кремния и частиц футеровки реактора в виде мелкого порошка. Такой кремний из-за развитой поверхности легко загрязняется. В целом гранулированный кремний чаще используется для производства кристаллов солнечного качества.

Просмотров: 5935

<<< Кристаллический кремний

Лантаноидное сжатие >>>