Исследование взаимосвязи электрофизических параметров кремния полученного методом карботермического восстановления от технологии его получения (135386)

Посмотреть архив целиком

Министерство общего и высшего образования

Российской Федерации


Иркутский Государственный Университет

Физический факультет

Кафедра электроники твердого тела












Курсовая работа




Исследование взаимосвязи электрофизических параметров кремния полученного методом карботермического восстановления от технологии его получения.





Работу выполнил: студент группы 1431

Ширяев Дмитрий Анатольевич

Научный руководитель: кандидат ф-м наук,

доцент кафедры электроники твердого тела

Синицкий Владимир Васильевич



Иркутск 1998г.







Оглавление:


Введение………………………………………………………..3

1 Технология получения столбчатого мультикремния из кремния полученного методом карботермического восстановления……………………….5

2 Электрофизические параметры и зависимость их от технологий производства…………………………………………………….6

3 Диффузионная длина, фотопроводимость, время жизни…………..7

3.1 Понятие времени жизни…………………………………...8

3.2 Фотопроводимость………………………………………....9

3.3 Многозарядные ловушки в полупроводниках……….…..11

4. Установка для измерения жизни неравновесных носителей заряда в полупроводниках…………………………………………….13

Заключение…………………………………………………….14

Использованные источники…………………………………..15

Приложение……………………………………………………16



























Введение.


Технология получения чистого полупроводникого кремния на данный момент отработана достаточно хорошо. Наиболее чистые материалы получают путем синтеза кремния в газовую фазу (SiCl3), последующую очистку и восстановления чистого кремния.

Данный метод достаточно дорог для солнечной энергетики, так как в солнечных элементах, где основную стоимость составляет именно используемый кремний и применение кремния восстановленного из газовой фазы приведет к такой цене, что преимущество солнечной (альтернативной) энергетики перед традиционными источниками энергии, будет можно сказать с обратным знаком.

В связи с этим, рядом научных и производственных объединений Иркутской области ведутся работы по получению более дешевых технологий получения солнечного кремния. Технология предусматривает карботермическое восстановление из чистых природных кварцитов, имеющихся в Прибайкалье, и последующую его очистку путем отмывания в различных кислотах и перекристаллизацию при различных технологических параметрах.

Возникает необходимость исследования дефектности структур, а также одержания в нем примесей и связи этих параметров с характеристиками технологических процессов.

В прошлой курсовой работе нами были поставлены и апробированы на получаемых образцах методики, позволяющие получать информацию о типе полупроводника, его электропроводности, о концентрации носителей заряда и их подвижности. Для чего использовались две методики измерения это: 1.Измерение удельной электропроводности четырехзондовым методом 2.Измерение ЭДС Холла. Полученные нами данные хорошо согласовались с табличными данными, что говорило о хорошей применимости данных методов контроля для предъявляемых требований. Прошлогодние результаты говорили о следующих особенностях первых полученных образцов: низкая подвижность меньше на два порядка табличных данных, что приводило к выводу о высоком содержании электронейтральной примесей.

Институтом Геохимии СО РАН проводились работы по совершенствованию методик получения чистого кремния, было использовано другое сырье, которое синтезировалось в других условиях, очистка кремния методом рафинирования ; что позитивно отразилось на данных полученных нами. Так же ими получены данные химического анализа исследуемых нами образцов.

Задача настоящей курсовой работы, заключалась в дальнейшем исследовании зависимости электрофизических параметров кремния полученного методом карботермического восстановления и разработка методики, позволяющей получать данные о кинетических процессах происходящих в исследуемом кремнии.




1. Технология получения столбчатого мультикремния из кремния полученного методом карботермического восстановления.

В этом году институтом Геохимии СО РАН проводились работы по совершенствованию методик очистки кремния. Было использовано:

1)Другое сырье, синтезировалось в других условиях (Ирказ), где установлена специализированная печь для получения поликристаллического кремния. 2)Институт применял метод рафинирования (двойная перекристаллизация методом Стокбаргера).

3)Получены данные химического анализа как для сырья, так и для полученных образцов, что позволяет говорить о степени очистки и судить о примесях которые определяют происходящие процессы и механизмы рассеяния в полупроводнике.

4) Необходимое дробление материла можно осуществлять разными методами, но неизбежно одно, что при использовании, скажем стального молотка, в образце растет концентрация Fe. В связи с этим, для дробления был использован молибденовая насадка для пресса, молибдена мало в исходном материале, то есть его появление можно обосновать используемой в технологическом процессе насадкой.

5) Очистка кремния методом вакуумной сублимации. В атмосфере 10-3 Тор осуществляется нагрев в ростовой печи происходит испарение примесей t плав. которых меньше t плав. кремния. 1450С. Дальше доводят температуру в печи до температуры плавления и выдерживают некоторое время для испарения более тугоплавких примесей. Затем температуру поднимают на отметку 50-70С выше температуры плавления для испарения еще более тугоплавких примесей и выдерживают в этом режиме некоторое время. Скорость роста при этом лежит около 0.8 см/час.









Рис.1

После роста, получаем кремний, который имеет области монокристалличности схематично изображенные на рис.1. Это так называемый, столбчатый мультикремний.







2. Электрофизические параметры и зависимость их от технологий производства.

Электрофизические параметры образцов приведены в таблице 1.



N

Тип

провод.

Ом см

Ом-1 см-1


R

см3

к

n

см-3

см3

в с

d

см

7-1

N

0.145

6.850

58.140

1.171017

355.04

0.20

7-2

N

0.077

13.04

50.250

1.241017

655.26

0.19

8-1

N

5.260

0.190

566.60

1.101016

107.65

0.20

8-2

N

1.205

0.830

27.320

2.281017

22.680

0.20

9-1

N

0.470

2.320

25.600

2.441017

59.400

0.18

9-2

N

1.588

0.630

26.325

2.371017

16.580

0.28

10-1

N

1.240

0.800

13.050

4.791017

10.450

0.17

10-2

N

0.670

1.490

31.410

1.991017

46.700

0.20

10-3

P

1.920

0.520

17.360

3.601017

10.450

0.17

11-1

P

1.390

0.735

31.000

2.001017

22.300

0.30

11-2

P

0.670

1.500

22.300

2.801017

33.800

0.29

13-1*

P

0.274

3.650

13.890

4.501017

51.000

0.20

13-2*

P

0.255

3.920

25.000

2.501017

98.000

0.17

14-1

P

0.192

5.200

9.8750

6.301017

51.350

0.14

14-2

P

0.165

6.060

6.3900

9.781017

38.720

0.16

15-1

P

0.181

5.525

4.5400

1.381018

25.080

0.15

15-2

P

0.260

3.846

4.6800

1.341018

18.000

0.12

16-1*

P

0.094

10.70

6.2000

1.001018

66.340

0.26

16-2*

P

0.104

9.590

7.4500

8.391017

71.440

0.24

21-1*

P

0.094

10.64

8.4700

7.381017

90.100

0.20

21-2*

P

0.089

11.24

8.8100

7.101017

99.000

0.20

21-4*

P

0.093

10.72

8.1300

7.691017

87.200

0.20


Случайные файлы

Файл
98993.rtf
141651.rtf
ref-17700.doc
142811.rtf
113665.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.