多晶硅中碳杂质的来源及控制方法探讨

摘要：本文简述了多晶硅生产过程中碳杂质的主要来源：甲烷和甲基氯硅烷，对合成炉、冷氢化两种工艺生成甲基氯硅烷进行了对比，并提出了生产中控制碳杂质的方法。

关键词：多晶硅碳杂质甲烷甲基氯硅烷

一、前言

碳是半导体材料中的主要杂质之一，其严重影响产品的电学性能，使硅器件的击穿电压降低，对大功率可控硅器件危害很大。同时碳与氧共同作用，使杂质对材料和器件性能的影响复杂化，导致其使用寿命缩短；此外多晶硅中高浓度的碳会促进氧沉淀的形成[1]，氧沉淀形成会会诱发位错、层错等二次缺陷，这些缺陷会使硅器件漏电流增加，降低了成品率。而多晶硅作为半导体的原材料，其碳含量如果超标，将在后续的加工过程中无法去除，所以，多晶硅生产中就应严格控制碳含量。

目前，多晶硅生产主要采用改良西门子法，其主要原料为三氯氢硅和氢气，其中氢气分为新生氢和回收氢。本文针对改良西门子法生产多晶硅的过程，探讨了还原过程中碳的沉积及生产中的控制方法。

二、多晶硅中碳的来源

1.石墨电极中碳的扩散及反应

碳在多晶硅中大多以替位式存在，其在硅基体中的扩散速度很慢，在还原炉实际反应温度（1100℃左右）替位式碳的扩散系数350℃）；

Si+HCl→SiH2Cl2（温度<280℃）

合成炉法三氯氢硅合成反应的压力一般在0.05-3MPa下进行。从二甲基二氯硅烷合成条件与三氯氢硅合成对比，可以看出，两者的反应反应温度和反应压力基本相近。

1.2冷氢化法合成三氯氢硅

Si+3HCl→SiHCl3+H2；3SiCl4+Si+2H2→4SiHCl3

冷氢化法合成三氯氢硅一般的操作压力在1.5-3.0MPa下进行，反应温度在500-550℃。

从上述反应条件的对比看，DH和MH的合成原料、催化剂以及反应温度和

百分表对中方法及控制

百分表对中方法及其控制 0 引言百分表法是旋转机械对中最常用的对中手段,但存在表架固定不牢、表针卡涩、量程设置不当、表架挠度偏差等各种误差因素，它们对百分表的测量读数精度将产生严重影响。本文就力图通过百分表对中的各种误差因素的分析与控制阐述，以助于提高大型风机、机泵等旋转机械对中精度和安装质量。 1 旋转机械对中的意义和测量方法旋转机械对中就是把要联接的两台或多台设备的主轴位置，调整到能保证设备轴系在正常运行工况下的两轴轴线处于同轴状态的工艺过程。对中偏差是旋转机械最常见的问题之一。根据相关工业统计表明，超过50%的设备损坏可以归结到对中偏差和对中错误[1] 。因过大对中偏差引起上述的主轴密封、轴承、联轴器以及主轴损坏后的更换费用、额外能耗费用和停产损失对任何单位和企业、甚至公共环境都是不可忽视的。对中偏差通常分同心度偏差、角向度偏差以及它们的组合偏差。为了便于工程测量和设备调整，对中组合偏差一般分解成垂直和水平两个方向上的同心度偏差和角向度偏差两个分量，即水平同心度偏差、垂直同心度偏差、水平角向度偏差及垂直角向度偏差。对中方法以及对中质量是和科技发展紧密相关的。先后有直尺塞尺对中法、百分表对中法、激光对中等方法。总体上讲，上述任何一种对中方法均可达到足够的精度，可以达到0.001～0.01mm，主要取决于仪器精密度和对中操作人员的技能水平。现在，普遍采用的对中方法有百分表对中法和激光对中仪法。激光对中仪完全是基于百分表对中的理论，结合采用先进精确的光学、电子技术，把百分表对中法中容易出现的各种误差因素降到最低限度，大大消除了百分表对中法的测量器具产生的误差。同时自动完成大量的计算工作，使对中操作简单、既快又准，但该类设备价格昂贵，以及电子仪控元件一些固有的误差，一定程度上限制了它的推广。所以，目前在工程上大量采用的还是百分表对中法。笔者主要以百分表对中法为对象，分析其主要的误差因素及控制方法。百分表通过表杆与测量表面接触，通过传动齿轮放大表杆的相对移动，来测量两轴间的细小空间位置变动,从而测量出其对中状态。百分表对中法目前常用的有径向轴向法和双径向法两种。径向轴向法就是分别用一块表测量同心度偏差，而另一块（为了消除轴窜对角向度的影响，常常采用在直径方向上均布两块）百分表则测量角向度偏差，这是国

冶金分析与试验方法

一．填空。冶金 1.硅酸盐分为天然硅酸盐和人造硅酸盐。 2．水分与岩石，矿石的结合状态不同分为结合水与吸附水。. 3.从待测的原始物料中取得分析试样的结果叫取样。 4.制样的基本操作有破碎，过筛，混匀和缩分。 5.硅酸盐是硅酸中氢被铁、铝、钙、镁、钠和其他金属离子取代而成的盐。 6.黑色金属材料是指铁铬锰及他们的合金，通常称为钢铁材料。 7.钢铁是由铁矿石及其它辅助材料在高炉，转炉，电炉等各种冶金炉中冶炼而成的产品。 8.钢铁试样主要采用酸分解法，常用的有盐酸，硫酸和硝酸。 9.碳在钢铁中主要以两种形式存在，即化合碳和游离碳。 10．硫在钢铁中是有害元素。 11.硫对钢铁性能是产生热脆，即在热变形时工件产生裂纹。 12.硅能提高钢的抗氧性，耐腐蚀性。 13.煤的有机质主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。 14.煤的工业分析项目有水分、灰分、挥发分和固定碳含量等四项。 15.煤的元素分析是煤中碳、氢、氧、氮、硫五个项目煤质分析的总称。 16.根据水分的结合状态，煤中水分可分为游离水和结合水两大类。 17.煤中硫主要以无机硫和有机硫两种状态存在。 18.艾士卡试剂的成分是碳酸钠和氧化镁的混合物。 19.煤的发热量是指单位质量的煤完全燃烧所放出的热量。二．选择。 1.当甲乙两方对分析结果有歧义，为了解决争议，可使用的分析方法是（仲裁分析）。 2.用氟硅酸钾法测定黏土中二氧化硅的含量，两次测得的结果分别是27.60%和29.20%，已知允差为+﹣0.35%，则两次平行测定的数值（无效）。 3.用碳酸盐熔融硅酸盐属于（干法分解）。 4.钢和铁的最大区别是碳的含量不同。三．简答。 1.钢铁中五大元素对钢铁性质产生什么影响？碳是钢铁的主要成分之一，它直接影响着钢铁的性能。碳在钢中可作为硬化剂和加强剂，正是由于碳的存在，才能用热处理的方法来调节和改善其机械性能。硅能增强钢的硬度、弹性及强度，提高抗氧化能力及耐酸性，促使C以游离态石墨状态存在，使钢高于流动性，易于铸造。锰可以增强钢的硬度，减弱延展性。硫在钢铁中主要以MnS或FeS状态存在，使钢产生“热脆性”，因此硫是钢铁中的有害成分。磷化铁硬度较强，以至钢铁难于加工，并使钢铁产生“冷脆性”也是有害杂质。然而，P的含量升高，钢铁的流动性提高，使其易于铸造并可避免在轧钢时轧辊与压件粘合。所以，特殊情况下常有意加入一定量P达此目的。 2. 钢铁试样主要用什么方法分解，主要的分解试剂有哪些？各有什么特点？答案：钢铁试样主要采用酸分解法，常用的有盐酸、硫酸和硝酸。三种酸可单独或混合使用，分解钢铁样品时，若单独使用一种酸时，往往分解不够彻底，混合使用时，可以取长补短，且能产生新的溶解能力。有时针对某些试样，还需加过氧化氢、氢氟酸或磷酸等。一般均采用稀酸溶解试样，而不用浓酸，防止溶

转动设备机械对中技术大全(内容详实)

XX公司机泵维修钳工培训教程联轴器对中炼化工业用的大部分旋转机器，都趋向于高速、大功率和不设备机。对于高速机械，就需要提高机器平衡和对中的精确性，以便尽量减小振动和减轻轴承、联轴器及轴封的过早磨损。单机功率的增大和不设备机两个因素提高了机器可靠性在经济上的重要性，而机器的可靠性又取决于减少机器关键零件的过早磨损和损坏。长期以来平衡作为减少振动和磨损的其中一种手段，已受到机器制造厂和用户的充分注意。大型机组的运行状况除了与工艺状况直接相关外，还与机组的安装质量，检修质量有着密切的关系。而经验证明，相当多的机械损坏是由于对中不准造成的。对中是减少机器损坏，防止和排除突发故障及减少维修时间必不可少的重要环节。机械轴对中，以及确保安装过程中各部件之间的同心度是动力机械等装配工作中十分重要的一步，是机组安装及检修过程中保证质量的关键一环。随着大型机组在各行业中的的应用越来越多，对中在使用、维护单位以及设计单位都逐渐被重视起来，特别是运行过程中对中的变化对机组运行有着十分重要的影响，因为所有因热膨胀或转子在轴承内运行时的偏移都会最终影响到轴承的受力，从而影响到机组的振动、轴承温度等关键特性。因此从设计制造厂到用户都对冷态对中曲线有着特别的关注。这些都需要对在冷态时相关联两转子之间的相对关系进行准确测量。但是应该看到，对中也是检修中最费时费力的。任何方式的对中，甚至是用直尺对中，总比不对中要好，而用二只百分表的精确对中又要比粗糙的对中要好，特别是对3000rpm以上的机器，精确对中尤为重要。精确对中可大大地改善轴承和轴封的寿命、降低振动和得到良好的总体可靠性。然而，对中工

硅中氧、碳及其含量测定

硅中氧、碳及其含量测定 1.硅晶体中的氧直拉硅单晶中不可避免地存在氧。尽管氧的含量不高，在百万分之二十（20ppma）左右，相当于硅晶体中直线距离不到40个硅原子有一个氧原子，它们的作用却不可忽视。硅中的氧，取决于它存在的量、分布和存在的方式，对硅中缺陷的形成和晶片的特性有重要的影响。因此，精确地测定和控制硅单晶中的氧含量是硅材料制造和器件加工中必不可少的环节，硅中氧含量是当今硅材料与器件制造业进行验收、工艺监控以及研究开发所必需掌握的关键数据。直拉硅单晶中的氧是在晶体生长过程中由熔硅进入。而熔硅中的氧主要由石英坩埚的溶解而引入。高温下的熔硅会和它与接触的石英坩埚壁反应，使石英溶解，石英中的氧溶入熔硅。含氧的熔硅被强烈的对流搅拌，带至熔硅上部暴露的表面和生长晶体的界面附近。到达表面的氧以SiO的组成向气氛发散，被气流带走。到达生长界面的氧就进入生长中的晶体。在实际的生长系统中，由石英溶解进来的氧绝大部分被带到暴露的表面挥发走，只有很小部分（大约2%）进入硅晶体。进入硅晶体的氧含量与上述过程中的每一个环节都有关，因此影响因素较多：原料多晶硅和吹扫气氩气的含氧量，石英坩埚材质和表面涂层，熔硅直径与深度的比例，石墨热场设计所决定的坩埚壁的温度，由坩埚和晶体转动所引起的对流，吹扫气流在炉内（特别是熔硅上部）流动的分布，以及外加磁场的方式，都可能对氧的引入，即晶片中氧的浓度及其分布，产生重要作用。在晶体生长过程中这些因素会发生变化，所以，晶体中不同部位的氧含量也会相应变化。在高温下引入硅中的氧处于固溶体状态。随着晶体生长后的冷却，这些氧逐渐处于过饱和状态。这时，由于已处于固态，氧原子在硅晶格中的移动受到限制。如果高温下的历程不是太久的话，这些氧原子会保持这种过饱和状态，以填隙原子的形式存在于硅晶格中。通常由直拉法生产的硅晶片中的氧大多都是处于这种状态。这种过饱和的氧处于一种不稳定的状态。硅晶格中处于填隙位置的氧原子引起临近的局部挤压应力。随着温度的上升，氧原子在硅晶格中的热振动逐渐加强，有了移动趋向增强。氧原子附近的局部应力就成了它们移动的推动力。氧原子的结合有利于缓解这种应力，于是就有了结合的倾向。有关氧原子结合的最早发现的一个现象就是热施主效应：含有氧的硅单晶在350－500℃之间（在450℃时最强）热处理几小时后，可发现n型样品的电阻率降低，p型样品电阻率升高（有时甚至转型），犹如产生了一定数量的施主。这种施主产生的速度和数量取决于晶体中氧的浓度、氧存在的状态、热处理的温度、时间以及处理前晶体的热历史。单晶中氧含量（严格地说应是位溶解的氧）越多，处理时间越久，产生的施主就越多，最多可达5×1016/cm3（对应电阻率0.5 cm ）。这种施主在高温下不太稳定，在500℃以上进一步热处理时会消失。这种因氧而产生的施主叫做热施主。研究表明它们是氧原子聚集的初期，处于络合状态。

百分表的结构和使用方法

百分表利用精密齿条齿轮机构制成的表式通用长度测量工具。通常由测头、量杆、防震弹簧、齿条、齿轮、游丝、圆表盘及指针等组成。百分表是美国的B.C.艾姆斯于1890年制成的。常用于形状和位置误差以及小位移的长度测量。百分表的圆表盘上印制有100 个等分刻度，即每一分度值相当于量杆移动0.01毫米。若在圆表盘上印制有200个或100个等分刻度，则每一分度值为0.001毫米或0.002毫米，这种测量工具即称为千分表。改变测头形状并配以相应的支架，可制成百分表的变形品种，如厚度百分表、深度百分表和内径百分表等。如用杠杆代替齿条可制成杠杆百分表和杠杆千分表，其示值范围较小，但灵敏度较高。此外，它们的测头可在一定角度内转动，能适应不同方向的测量，结构紧凑。它们适用于测量普通百分表难以测量的外圆、小孔和沟槽等的形状和位置误差。目录 ?百分表结构原理 ?百分表的读数方法 ?百分表使用和注意事项 ?百分表使用方法百分表结构原理 ?百分表是一种精度较高的比较量具，它只能测出相对数值，不能测出绝对数值，主要用于测量形状和位置误差，也可用于机床上安装工件时的精密找正。百分表的读数准确度为0.01mm。百分表的结构原理如图1所示。当测量杆1向上或向下移动1mm时，通过齿轮传动系统带动大指针5转一圈，小指针7转一格。刻度盘在圆周上有100个等分格，各格的读数值为0.01mm。小指针每格读数为l rnm。测量时指针读数的变动量即为尺寸变化量。刻度盘可以转动，以便测量时大指针对准零刻线。

图1百分表及传动原理百分表的读数方法 ?百分表的读数方法为：先读小指针转过的刻度线（即毫米整数），再读大指针转过的刻度线（即小数部分），并乘以0.01，然后两者相加，即得到所测量的数值。百分表使用和注意事项 ?（1）百分表的使用百分表常装在表架上使用，如图2所示。图2百分表表架图3百分表应用举例

铸造多晶硅中的金属杂质及其对硅片性能的影响aaa

铸造多晶硅中的金属杂质及其对硅片性能的影响摘要：关键词：多晶硅铸造多晶硅金属杂质正文：金属杂质特别是过渡金属杂质，在原生铸锭中的浓度般都低于1×10”cm 3，但是它们无论是以单个原子形式，或者以沉淀形式出现，都对太阳能电池的转换效率有重要的影响。近期由于硅料中所含金属杂质超标，导致多个晶锭出现电阻率严重异常而整锭报废，另外还出现较多晶棒切片后的硅片电阻率出现较大波动，对公司的经济效益带来严重的影响。下面对铸造多晶硅中金属杂质的性质及其对硅片性能的影响进行详细的分析，为多晶硅片的生产及异常硅片的处理提供一定的参考。 1.铸造多晶硅中金属杂质的来源铸造多晶硅中的金属杂质主要有Fe，Al，Ga，Cu，Co，Ni等，铸造多晶硅中金属杂质的来源主要有以下几个方面： A．原生硅料中含有一定量的金属杂质，这也是金属杂质的一个主要来源。目前由于硅料异常紧缺，导致一些含杂质较多的硅料在市场上流通，造成铸出的晶锭出现问题的事故时有发生。 B．在硅料的清洗，铸锭及切片的整个过程中由于使用各种金属器件接触，导致金属杂质的引入。这也是铸造多晶硅中金属杂质含量偏高的一个主要原因。整个工艺流程中引入金属杂质的途径有很多，例如硅料清洗过程中清洗液的残留，晶锭转运过程中使用的不锈钢转运车，多晶硅棒破碎过程中所使用的铁锤等。 2.过渡族金属在硅片中的扩散和溶解硅中金属杂质的引入可以在晶体生长过程中，或者在硅片的抛光、化学处理、离子注入、氧化或其他处理过程中首先在表面附着，随后后续的高温热处理过程中扩散进入硅基体。 A．金属杂质在硅锭中的分布在高温（>800℃）下，过渡族金属一般都有很快的扩散速度而溶解度则相对较小。Cu、Ni为快速扩散杂质，在高温下，Cu、Ni的扩散速率甚至可以接近于

转动设备安装对中的技术与方法运用

转动设备安装对中的技术与方法运用徐定文 (重庆市开县第七建筑工程公司,重庆401122) 【摘　要】　转动设备安装工艺直接关系到设备安装质量,也直接关系着设备使用寿命及项目经济效益的发挥。文章重点阐述了设备安装对中理论,对不对中产生的主要原因进行了剖析,对对中需解决的先决条进行了探讨,以及对中常规操作方法介绍。【关键词】　设备;　安装;　对中【中图分类号】　T U82115 【文献标识码】　B [收稿日期]2009-02-17 [作者简介]徐定文(1974～),男,重庆人,大学本科。 1　设备安装对中概论在设备安装过程中,应遵循正确的设备安装、找平和对中程序,可以减少很多维修问题,并延长其设备寿命。对中就是对采用联轴器连接(传递动力)的设备或机组进行不同轴度的调整过程,目的是使轴中心线对准。对中质量较差的联轴节会导致轴承和管件的承重负荷增大、轴弯曲、振动起伏(高)、磨损、联轴节损坏、密封寿命缩短、停机时间增多等,会增加设备重新对中成本费用。 2　设备联轴器不对中的主要原因 (1)软脚导致的不对中。当设备的所有支撑腿不能相等地支撑设备的重量时,这种现象称之为“软脚”。软脚是造成轴不对中的主要原因,它会使设备外壳受力并使轴承孔变形为椭圆。 (2)热量变化导致的不对中。在设备运行期间,驱动装置和从动装置之间不同程度的热胀或冷缩量,导致过大的不对中量。 (3)百分表支架挠度(变形)引起测量误差,导致的不对中。 3　设备对中的先决条件 311　软脚的确定和纠正 (1)在设备精确对中前,必须先确定并纠正软脚的未对中量。激光对中仪器装有程序,它不但可以判定软脚,还可以计算出纠正软脚所需要的垫片数量(厚度);塞规快速法或百分表检测法是判定软脚类型的两种普通方法。 (2)纠正软脚。①拆下驱动器,把机器底座和支脚加工平整;②调整设备零部件的对中;③对于角形软脚,可以手动切割刻度垫片或叠层垫片;④如果底座或支脚出现磨损,可以用专为此目的制造的聚合产品加厚;⑤使用由合成橡胶材料制作的垫片,合成橡胶可以填充不规则的间隙,该产品与钢垫片配套使用,消除角形的或不规则的软脚。312　确定并纠正百分表支架挠度值31211　确定挠度值大小 (1)取一直段轴或管子,把它支撑在水平位置上,这样它就可以旋转(最好使用车床); (2)按照百分表及其支架装置装在联轴节上时相同的跨距,安装百分表和其支架装置; (3)在180°位置旋转百分表,使其表壳刻度对准零位;(4)把轴从180°旋转至360° (0°)位置;(5)如果没有挠度值,百分表读数为零;如果有挠度值,百分表计数为正值;如果不纠正挠度值,那么对中误差将是该读数的1/2。31212　纠正挠度值当百分表位于0°位置时,把百分表壳刻度设定到一个正值,这个正值等于事先确定的挠度值。如果把百分表设定为180°的位置时,百分表表壳刻度应设定为一个负值,这个负值应等于事先确定的挠度。在测量过程中,先把百分表的指针调整到0mm,当百分表旋转一周后取得的读数,应该在180°方向减去挠度值,在90°和270°方向减去挠值的1/2后的值,才是百分表在联轴节上的真实读数。313　预先切开垫块在设备安装对中过程中,垫块起着非常重要的作用,使用预先切开的电机座的不锈钢垫块,是对中的先决条件。预先切开的垫块的标准厚度为01001″～01125″ (01025mm ～31175mm ),且能保证适度间隙,垫片能覆盖安装支脚最大的垫块尺寸,以获得最大接触面。正确使用垫块,以减少重叠的垫块造成弹出现象,少用垫块获得最佳的重叠厚度。314　设备状态的检查设备联轴节对中前,应检查其本身及安装的垫板(支脚)有无锈蚀、脏物、毛刺或油漆,若有应用刮刀或锉刀去除任何突出缺陷;并用扳手检查底座地脚螺栓、底座是否牢固地固定在基础上,以及从动装置是否牢固地栓接在底座上。若需调整电机或从动装置,应允许在电机下面垫垫块或移动从动装置。在所有轴承处于常温状态下时,检查联轴节两端和外边沿的跑偏,同时旋转联轴节两半来补偿偏差。因此,所有 ?施工技术与测量技术?

硅材料基础知识

导体：导体是很容易导电的物质，电阻率约为10-6-10-8Ωcm, 绝缘体：极不容易或根本不导电的一类物质。半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间的一类物质，目前已知的半导体材料有几百种，适合工业化的重要半导体材料有：硅、锗、砷化镓、硫化镉，电阻率介于10-5-1010Ω（少量固体物质如砷、锑、铋，不具备半导体基本特性，叫做半金属。冶金级硅（工业硅）：将自然级自然界的SI02矿石冶炼成元素硅的第一步，冶金级硅分为两类：1、供钢铁工业用的工业硅，硅含量约为75%。2、供制备半导体硅用，硅含量在99.7%-99.9%，它常用作制备半导体级多晶硅的原料。多晶硅：1、改良西门子法，2、硅烷法，3、粒状硅法。改良西门子法：多晶硅生产的西门子工艺，在11000C左右德高纯度硅芯上还原高纯三氯氢硅，生成多晶硅沉积在硅芯上。过程：1、原料硅破碎；2、筛分（80目）——沸腾氯化制成液态的SIHCL3——粗馏提纯——精馏提纯——氢还原——棒状多晶硅——破碎——洁净分装。硅烷法：原料破碎——筛分——硅烷生成——沉积多晶硅——棒状多晶——破碎、包装。单晶硅：硅的单晶体，具有基本完整的点阵结构的晶体，不同的方向具有不同的性质，是一种良好的半导体，纯度要求达到99.9999%甚至达到99.9999999%用于制造半导体器件、太阳能电池等。区域熔炼法：制备高纯度、高阻单晶的方法。切克劳斯基法（直拉法）：制作大规模集成电路、普通二极管和太阳能电池单晶的使用方法。硅棒外径滚磨：将单晶滚磨陈完全等径的单晶锭。硅切片：硅切片是将单晶硅原锭加工成硅圆片的过程（内圆切片机刀口厚度在300-350um，片厚300-400um。线切机刀口厚度不大于200u，片最薄可达200-250u.）. 硅磨片：一般是双面磨，用金刚砂作原料，去除厚度在50-100u，用磨片的方法去除硅片表面的划痕，污渍和图形，提高硅片表面平整度。用内圆切片机加工的硅片一般都需要进行研磨。倒角：将硅切片的边沿毛刺、崩边等倒掉。抛光片：大规模集成电路使用的硅片。硅材料电性能的三个显著特点： 1、对温度的变化十分灵敏，当温度提高时，电阻率将大幅度下降。 2、微量杂志的存在对电子的影响十分显著，纯硅中加入百万分之一的硼，电阻率就会从2.14*103下降至4*10-3Ω。 3、半导体材料的电阻率在受到光照时会改变其数值大小。本征硅：绝对纯净没有缺陷的硅晶体称作本征硅，本征硅中导电的电子和空穴都会由于其价键破裂而产生。体内电子和空穴浓度相等。 N型硅：在纯硅中掺入V族元素（如、磷、砷等），能够提供自由电子的杂质统称为施主杂质，掺入施主杂质的硅叫N型硅。以电子为多数载流子的半导体。 P型硅：在纯硅中掺入III型元素（如硼）以后，具有接受电子的杂质成为受主杂质，掺入受阻杂质的硅叫做P型硅。以空穴为多数载流子的半导体。单晶：一块晶体如果从头到尾按照同一种排列重复下去叫做单晶体，多晶：许多微小单晶颗粒杂乱的排列在一起称为多晶体。晶体中的缺陷：点缺陷、线缺陷、面缺陷、孪晶、旋涡、杂质条纹、堆垛层错、氧化层错、滑移线等电阻率：高能粒子探测器：要求几千乃至上万Ω的FZ单晶。

铸造多晶硅杂质和缺陷处理工艺研究进展

铸造多晶硅杂质和缺陷处理工艺研究进展摘要：近年来，低成本和高效率的多晶硅已经成为最主要光伏材料之一。本文从太阳能电池制备工艺角度出发，综述了国内外近年来关于对铸造多晶硅杂质和缺陷处理方面的工艺研究进展。分析比较了各种处理工艺，包括磷吸杂、铝吸杂、磷铝共吸杂和多孔硅吸杂对杂质吸除效果、少子寿命的影响。也分析了钝化和热处理工艺对多晶硅材料性能的影响。综合考虑成本要求和除杂效果，高温P-AI 联合吸杂以及多孔硅吸杂是较好的选择，它们可能在未来的铸造多晶硅除杂工艺领域中占据重要地位。一、引言随着国际原油的价格突破100美元/桶，能源问题变得愈来愈严峻。与此同时，环境问题也要求新能源能够替代化石能源。自1954年贝尔实验室研制出第一块太阳电池以来，光伏材料为基础所制得的太阳电池直接将太阳能转化为电能，这被公认为解决能源和环境问题最有效的途径之一。在过去的五年中，光伏产业的年增长率超过了40%，成为目前发展最快的产业。2006年，全球太阳能电池产能达到了2520MWp，创造了一个价值120亿欧元的产业。据商业分析，2010年的太阳能产值将达到400亿欧元。多晶硅作为太阳能电池的主要原料之一，以其相对低廉的成本，成为最重要的原材料，目前已经占据市场50%以上的份额，并且市场份额还有继续扩大的趋势。但是，由于太阳能用多晶硅原材料很多都来源于微电子工业的头尾料，从而导致太阳能用铸造多晶硅中存在大量的微缺陷和氧、氮、碳等非金属杂质，以及较多的铁、铜、镍、锰、钛等金属杂质。多晶硅中位错、晶界等这些扩展缺陷存在的悬挂键和金属杂质是少数载流子的复合中心，这些金属杂质和微缺陷在硅禁带中引人了深能级，成为光生少数载流子的复合中心，从而减少了少数载流子的寿命，严重影响了太阳电池的光电转换效率。如何消除这些因素对多晶硅电池的影响就成为当前研究的主要课题之一。本文从太阳能电池制备工艺角度出发，综述了国内外近年来关于对铸造多晶硅杂质和缺陷的处理方法的报道，分析比较了各种处理工艺对杂质吸除效果、少子寿命的影响，并对未来的技术和工艺发展的趋势做出了展望。二、吸杂工艺吸杂可分为外吸杂和内吸杂，内吸杂是利用硅中氧沉积所产生的缺陷作为“陷阱”，以此捕获硅体内的杂质，从而在表面形成一层“洁净”区域用于制备器件，一般用于IC（Integrated Circuit）行业。外吸杂是采用外部吸收的方式，使金属杂质从活跃区域移动到不产生负面效果的区域，一般是采用磷、铝的单独吸杂或两者的共同吸杂。太阳电池作为体器件，其吸杂只能使用外吸杂。

百分表的具体使用方法

百分表的具体使用方法百分表的工作原理,是将被测尺寸引起的测杆微小直线移动,经过齿轮传动放大,变为指计在刻度盘上的转动,从而读出被测尺寸的大小。百分表的构造主要由3个部件组成:表体部分、传动系统、读数装置。正由于如此，他其实就是固定在你要测量的物体（一般都是旋转的规则物体，比如圆柱体）上，然后固定好表，旋转，如果物体是规则的，而且固定的位置准确，偏差应该为0，使用时比如加工物体，一般在一个限度内的偏差都是可以容忍的，，就是误差了。。。因为事实上你很难实现让他偏差为0 百分表的工作原理就是：“将被测尺寸通过测杆微小的上升，下降，因而转动内部的大齿轮，显示于表上。单位为0.01mm。也就是说当表上的读数为50个空格的时候，读数也就是50，那么实际测值就是“0.01*50=0.5”，单位为毫米。” 百分表上都有标注，一般是0.01mm，即1丝. 百分表一般用来测量TABLE 的平行度和平面度的精度,它有一个磁性座,首先将它固定在一个可移动的BEAM上,将表针归0,将表头轻触要测的边或平台上,移动BEAM,看表针的变化,是否在规定的精度内,不行则调之,再测之.反复测到OK为止是检测联轴器的径向跳动吧,见简图. 固定百分表的支架(该片联轴器不转),把待测的一片沿圆周8等分画线;读取每等分处的百分表数据,以此来修正安装精度. 百分表不可以平放测试,道理很简单:百公表的测试杆须保持垂直,才能让其自如复位.如果平放的话,容易导致测试杆因重力作用而变形弯曲,在测试时会出现卡点问题,直接影响测试精度铁路专用量具轨距尺检定器上的百分表就是平放测量被测件的。对于白分表而言。个人认为是可以平放检查的。但大多数情况下是垂直使用。因为百分表精度为0.01。由于平放而产生的重力误差完全可以忽略不计，而且表本身也具备平放测量的功能。在我原来的公司，百分表千分表检查产品内径时都是平放的。而且我做过对比实验，完全没有问题！百分表在测量时可以任何方向放置（包括斜向、平向甚至倒过来放置），它的内部结构已保证了它在各个方向上测量的精度不受影响。当然，测量时尽量把百分表的测杆与被测量表面垂直放置。百分表使用前应该是先调零，或者是先调一整数，以便于测跳动时对照，分表的测量方式是比较测量！先找一个基准值X（已知尺寸物体如标准件、块规等），对好指针位置！最好调零！再比较待测物体的尺寸！大或者小多少Y！那么物体尺寸=X+Y 百分表是用来测量零件尺寸的一个测量工具,有杠杆式和磁座式两类,杠杆式用来测孔径,后者用来测表面跳动或不平度.表面上有一个该度表,分为一百格,而指针走动一周,表的触头正好移动1mm,因此叫百分表.至于怎么用,很简单,先将百分调零位,然后将触头置于待测的工件内,即可读出这个零件的直径了.

半导体硅材料基础知识.1

微秒是10-6秒）。所谓非平衡载流子是指当半导体中载流子的产生与复合处于平衡状态时，由于受某种外界条件的作用，如受到光线照射时而新增加的电子——空穴对，这部分新增加的载流子叫作非平衡载流子。对于P型硅而言：新增加的电子叫作非平衡少数载流子；而新增加的空穴叫作非平衡多数载流子。对于N型硅而言：新增加的空穴叫作非平衡少数载流子；而新增加的电子叫作非平衡多数载流子。当光照停止后，这些非平衡载流子并不是立即全部消失，而是逐渐被复合而消失，它们存在的平均时间就叫作非平衡载流子的寿命。非平衡载流子的寿命长短反映了半导体材料的内在质量，如晶体结构的完整性、所含杂质以及缺陷的多少，因为硅晶体的缺陷和杂质往往是非平衡载流子的复合中心。少子寿命是一个重要的参数，用于高能粒子探测器的FZ硅的电阻率高达上万Ωcm，少子寿命上千微秒；用于IC工业的CZ硅的电阻率一般在5—30Ωcm 范围内，少子寿命值多要求在100μs以上；用于晶体管的CZ硅的电阻率一般在30—100Ωcm，少子寿命也在100μs以上；而用于太阳能电池CZ硅片的电阻率在0.5—6Ωcm，少子寿命应≥10μs。 5. 氧化量：指硅材料中氧原子的浓度。太阳能电池要求硅中氧含量＜5×1018原子个数/cm3。 6. 碳含量：指硅材料中碳原子的浓度。太阳能电池要求硅中碳含量＜5×1017原子个数/cm3。 7、晶体缺陷另外：对于IC用硅片而言还要求检测：微缺陷种类及其均匀性；电阻率均匀性；氧、碳含量的均匀性；硅片的总厚度变化TTV；硅片的局部平整度LTV等等参数。一、我公司在采购中常见的几种硅材料 1.Cell：称为电池片，常常是电池片厂家外销的产品，它实际是一个单元电池。 2.Wafer：这通常指的是硅片，可能是圆片，也可能是方片。圆片包括：硅切片，硅磨片、硅抛光片、图形片、污渍片、缺损片。 3.Ingot：常常指的是单晶硅锭，且是圆柱形的硅锭，也有用指多晶硅铸锭的。 4.Polysilicon：通常是指多晶硅料，它又分为棒料、块料、碎料。 5.碳头料(goods with carbon)：通常指多晶硅棒的下部接近石墨头的部分 6.横梁料(beam)：通常是指多晶硅棒最上部的横梁，由于其处在硅棒上部，靠近炉顶部，且过热（生成温度超过1100℃），也常是金属杂质较多的部分，常不适合于IC工业，而作为太阳电池材料。 7.头尾料（top and tail）：这是指拉制单晶锭的头部和尾部的部分，它由于电阻率范围不在IC适用范围内，杂质浓度高（如尾料），或缺陷密度大（如头部料）而被切下报废，但可作太阳电池的原料。 8.埚底料（Pot scrap）：这是指CZ单晶拉制结束后残留于石英埚底部的余料，常用作太阳电池片的原料。

金属基础知识,钢中碳含量的7种测定方法

金属及其复合材料的开发研制与应用，常常要求有效地控制及准确地测定其中的碳硫含量。金属材料中碳主要以游离碳，固溶碳和化合碳等形式存在，还有气态碳和表面保护的渗碳及涂敷的有机碳等。目前分析金属中碳含量的方法主要有燃烧法，发射光谱法，气体容量法，非水溶液滴定法，红外吸收法及色谱法等。由于每种测定方法有一定的适用范围，而且测定结果受很多因素的影响，如碳的存在形式、氧化时碳能否释放完全、空白值等，所以同一种方法在不同的场合准确度有一定差异。本文整理了目前金属中碳的分析方法、样品处理、所用的仪器及应用领域等内容。 1.红外吸收法基于红外吸收法发展出的燃烧红外吸收法是属于碳(和硫)定量分析专用方法。其原理是将试样在氧气流中燃烧，生成CO2，在一定压力下，CO2吸收红外线的能量与其浓度成正比，因此测出CO2气体流经红外吸收器前后的能量变化，则可计算出含碳量。

燃烧-红外吸收法原理近年来，红外气体分析技术发展很快，各种利用高频感应加热燃烧及红外光谱吸收原理的分析仪器也迅速地出现。对于高频燃烧红外吸收法测定碳和硫，一般应考虑以下几个因素：试样的干燥性、电磁感性、几何尺寸，试样量，助熔剂的种类、配比、加入次序及加入量，空白值的设置等。该法优点是定量准确，干扰项较少。适合对碳含量准确度有较高要求，且生产中有足够时间进行检测的用户。 2.发射光谱法元素在受到热或电激发时，会由基态跃迁到激发态，而激发态会自发地返回到基态。在由激发态返回到基态的过程中，会释放每种元素的特征谱线，根据特征谱线的强度可以测定出其含量。

发射光谱仪原理在冶金行业，由于生产的急迫性，需要在很短的时间内分析出炉水内所有主要元素的含量，而不仅仅是碳含量。火花直读发射光谱仪由于能够快速得到稳定的结果，所以成为该行业的首选。但该法对于样品制备有特定要求。例如，火花光谱法分析铸铁试样时，要求分析表面的碳都以碳化物的形式存在，不能有游离石墨，否则就会影响分析结果。有用户利用薄片样品急冷快，白口化好的特点，将样品制成薄片后，用火花光谱分析法测定铸铁中碳的含量。火花光谱法分析碳素钢线状样品时，须严格加工处理好样品并使用小样品分析夹具将样品“直立”或“平躺”放在火花台上进行分析，以提高分析的精密度。 3.波长色散X射线法波长色散X-射线分析仪可以对多元素进行快速同时测定。

百分表的结构及读数方法(图解)

百分表的结构及读数方法（图解）百分表概述百分表是一种精度较高的比较量具，它只能测出相对数值，不能测出绝对值，主要用于检测工件的形状和位置误差（如圆度、平面度、垂直度、跳动等），也可用于校正零件的安装位置以及测量零件的内径等。百分表的结构百分表的构造主要由3个部件组成：表体部分、传动系统、读数装置。在学习百分表的读数前，必须对百分表的结构有所掌握。掌握了结构后，那读数就不难理解了。百分表的读数方法为：先读小指针转过的刻度线（即毫米整数），再读大指针转过的刻度线（即小数部分），并乘以0.01，然后两者相加，即得到所测量的数值。下面来列图，逐步理解百分表的读数方法：例1：

如上图所示的数值为：（读小指针转过的刻度线（即毫米整数）为0mm）+（读大指针转过的刻度线（即小数部分），并乘以0.01为0.87mm）=0.87mm 例2：如上图所示的数值为：（读小指针转过的刻度线（即毫米整数）为1mm）+（读大指针转过的刻度线（即小数部分），并乘以0.65为0.65mm）=1.65mm 例3：

如上图所示的数值为：（读小指针转过的刻度线（即毫米整数）为1mm）+（读大指针转过的刻度线（即小数部分），并乘以0.97为0.97mm）=1.97mm 例四：

如上图所示的数值为：（读小指针转过的刻度线（即毫米整数）为2mm）+（读大指针转过的刻度线（即小数部分），并乘以0.67为0.67mm）=2.67mm 例五：

如上图所示的数值为：（读小指针转过的刻度线（即毫米整数）为0mm）+（读大指针转过的刻度线（即小数部分），并乘以0.35为0.35mm）=0.35mm 例6：如上图所示的数值为：（读小指针转过的刻度线（即毫米整数）为0mm）+（读大指针转过的刻度线（即小数部分），并乘以0.08为0.08mm）=0.08mm 例七：

百分表对中讲义

百分表法是旋转机械对中（找正）最常用地对中手段.旋转机械对中就是把要联接地两台或多台设备地主轴位置，调整到能保证设备轴系在正常运行工况下两轴轴线处于同轴状态地工艺过程，百分对中地测量方法有三种：、单表法：单表法是通过百分表架（磁性表座）固定于其中一端半联轴器（）上，调整伸缩杆地长度，是表杆头触到另一端半联轴器（）地外圆上，叫打：记.在两个半联轴器地轮毂外圆上各做相隔o地四等分标志点：、、、与、、、.先在“”联轴器上架设百分表，使百分表地触头接触在“”联轴器地外圆面上点处，然后将表盘对到“0”位，按轴运转方向同时盘“”联轴器，与“”联轴器分别测得、、、地读数（其中），为了准确可靠可复测几次.同样可将表架在“”联轴器上，表打到“”上，同时盘动“”,“”联轴器测得、、、地读数（其中）.勿做商业用途遵守数据有效性判则：，. 数据有效性判则：数据要“圆”.当我们取在o时表地读数为零，盘表一周回到o位置时，表地读数也要回零.否则，我们称数据不“圆”，为无效数据，要查找原因.个人收集整理勿做商业用途造成数据不圆地原因：百分表不准（先检查是否回零）；表架没拧紧（用手指轻敲表架，看表针是否转动）；磁力表座地磁力不够，未吸牢；联轴节地外圆不圆，盘车时，两联轴节没有转动相同地角度（确保转动相同地角度）. 附：关于径向偏差地测量. 为什么两转子径向地实际偏差值等于表值地一半？（即为什么实际偏差值是表值地一半？）假设、两转子地高低差为，联轴节地外圆半径为，当我们以转子地轴心为基准，可测得转子联轴节地最高点地实际高度为：……①；当我们以转子地轴心为基准，可测得转子联轴节地最低点与转子轴心地高度差为：……②；由②①得：( ) 当在顶点位置时把表调为零，即，得.所以两转子径向地实际偏差值等于表值地一半.（说明：同理该判则在水平方向也适用）个人收集整理勿做商业用途 oo o 度. 于控制轴窜比较麻烦，又容易造成误差，所以一般用在滚动轴承机械地找正或找正精度要求较低地机器安装上.个人收集整理勿做商业用途轴窜：轴窜往往是对中测量中地麻烦制造者，它会严重影响轴系角向度偏差地数据测量.通常是采取规避方法来消除偏差.在常用地两种百分表对中方法中，径向轴向法是用两块对称安装地百分表来测角向度偏差，可以抵消轴窜影响；用双径向法则不受轴窜影响，所以这也是通常双径向法比径向轴向法更精确地主要原因.个人收集整理勿做商业用途、三表法：三表法是利用三块百分表固定于一端联轴器上，测量另一半联轴器上地径向位移和端面平行

硅中的杂质

硅中的杂质(三) 定向凝固可以完全消除金属杂质吗？说到硅中金属杂质的去除，许多从事过冶金法或物理法提纯多晶硅的人都认为，通过定向凝固就可以把金属杂质“消除殆尽”，这是不错的。不过，“殆尽”是“接近没有”的意思。这个“殆”字，到底指接近到什么程度，却值得认真探讨探讨。如果降金属杂质从2000ppm除到10个ppm，只剩下十万分之一，在通常的意义上，可以说基本没有了，但这并不能满足太阳能电池的需要。如果消除到1个ppm ，更可以说接近没有了，但实际上，有些金属杂质哪怕只有0.2ppm，也一样会使材料无法达到正常的太阳能电池的参数。因此，仅仅靠定向凝固，对金属杂质的去除作用是有限的。许多人认为，只要将定向凝固多做几次，就可以把金属杂质去除干净。实际上，哪怕进行一百次定向凝固，也不会将金属杂质无限度的减小。这与化学反应的情形一样，当杂质的含量小到了一定的程度，应当进行的反应往往就不进行了，同样地，分凝作用也不是那么明显了。如果读者有耐心从化学动力学和量子力学的角度去分析一下，就可以明白为什么会这样了。真空熔炼时的物理化学反应物理法的冶炼与化学法最大的区别是，化学法的提纯环节是对三氯氢硅通过分馏的方式进行气体提纯的，而硅则是在固体或液体状态下提纯的。而无论是固体还是液体，都属于凝聚态，凝聚态的原子之间的相互作用要比气体中的分子或原子间的作用强大和复杂得多，其中的化学键也比较牢固，想破坏这些结合键，并不是那么容易的事情，而当杂质的含量很低很低的时候，这些键不可能像通常的分子那样形成完整的化学键，因此提纯的难度是更大的。通常希望采用一些添加剂，将杂质从其与硅的结合中“抢夺”过来，成为新的化合物，形成更加容易挥发或沉淀的物质，从而比较容易从硅中分离。在炉外精炼时时这样，在真空熔炼时也是这样。而真空熔炼由于沉淀物不易去除，所以通常采用通入气体与杂质反应，然后挥发的方式。

气体容量法测定游离碳

辽宁丰华实业有限公司企业标准气体容量法测游离碳 7.3 测定 7.3.1 将试样（0.1g）置于250mL烧杯中，加40mL盐酸（1+1），0.2g 氟化钠，盖上表面皿低温加热溶解，待试样溶解后沿杯壁加入50mL 热水，煮沸5min—6min。 7.3.2 趁热用已铺有酸洗石棉（使用前在1000℃的马弗炉灼烧4h后贮存在干燥器中备用）的古氏漏斗（古氏漏斗（20mL）或玻璃漏斗（口径为50mL）或带瓷滤片（直径22mm）的玻璃漏斗减压抽滤，先将上层的澄清液倾注于石棉（使用前在1000℃的马弗炉灼烧4h后贮存在干燥器中备用）层上，再将烧杯中的残渣用热的盐酸（5+95）以倾注法洗涤5—6次，最后将所有的残渣全部洗至石棉滤层上，用热水洗至中性【可用硝酸银溶液（10g/L）检查Cl-】。停止抽滤，取下漏斗，用玻璃棒将石棉层及残渣全部转移到瓷舟中（附着于漏斗及烧杯壁上得残渣可用少许干净石棉以玻璃棒或镊子将其擦下并转移到瓷舟中）。注：石棉铺平并用玻璃棒在抽滤试样前压实，厚度以5mm—7mm为宜。 7.3.3 将瓷舟置于105℃—110℃的烘箱中干燥2h，取出，在干燥器中冷却至室温。 7.3.4 启开玻璃磨口塞（有得定碳仪进气端为橡皮塞），将装好试样的瓷舟（7.3.3）放入瓷管内，用长钩推至瓷管加热区中部，立即塞进管塞，预热2min。按照定碳仪操作规程操作，记录读数（体积或含量），并从记录的读数中扣除空白值。

7.3.5 启开玻璃磨口塞，用长钩将瓷舟拉出。 8 分析结果计算 8.1 当标尺的读数是体积（mL ），以质量分数表示的碳含量由公式（1）计算： ()()100m f %w ???=V A C …………………………（1）式中：A —温度16℃、气压101.3kPa ，封闭液面上每毫升二氧化碳中含碳质量（g ），A 值为0.0005000g ； V —吸收前后气体的体积差，即二氧化碳的体积，单位为mL ； f —温度、气体补正系数，见GB/T 223.69—1997的附录A ； m —试样量，单位为g 。 8.2 采用水银气压计时，气压值按式（2）校正： P=P ＇（1-0.000163t-0.0026cos Φ-0.0000002H ）……（2）式中：P —校正后的气压值，单位为kPa ； P ＇—水银气压计测量的气压值，单位为kPa ； t —水银气压计所在处的温度，单位为C ； Φ—水银气压计所在处的维度； H —水银气压计所在处的海拔高度，单位为m 。 8.3 当标尺的刻度是碳含量【例如有的定碳仪把25mL 体积刻成碳含量为1.250%（质量分数），有的把30mL 体积刻成碳含量为1.5%（质量分数）】时，以质量分数表示的碳含量由式（3）计算： ()()100m f 20%w ????=χ A C …………………………（3）式中：A 、m 、f 所代表的意义与（1）中的相同。

机泵对中的检查和质量控制

机泵对中的检查和质量控制摘要:通过对施工现场机泵对中过程中检查发现存在问题的分析，找到控制机泵对中质量的方法，从而控制安装质量，保证设备长周期稳定运行。关键词：机泵对中；质量控制 1、概述在神华宁夏煤业集团煤化工园区内的项目建设中，曾在工程验收过程中发现大量的机泵联轴器对中不合格，但是施工单位在施工过程中确实进行了对中，并且经过监理人员的确认合格。针对发现的问题展开调查，最终寻求解决联轴器对中问题，保证设备长周期运行。 2、原因分析施工过程中，业主制定了紧张有序的项目推进计划，施工单位也进行了周密的部署，及时进行偏差分析，采取赶工措施。设计单位根据项目进展，提供施工图。但是在项目执行过程中，这种有序和部署被打乱了。由于设计供图滞后，设备基础图、安装图和工艺管线施工图不同步，施工单位随机调整了施工工序。设备虽已安装就位，但是在管道支吊架受影响还未完成的情况下，开始工艺配管，管道支架采取临时支撑。由于临时管道支架周围的地基未经过硬化处理，临时支架在下雨、跑水、承重加大等情况下，支撑标高会发生较大的变化。此时，设备本体无形中会承担管道附加的应力。虽然管道配管时按照无应力要求施工，设备联轴器对中检查合格。但是，这只是暂时的，因为管道临时支架不固定，经过一段时间后再次复测设备对中，已经不合格了，而且严重的超出对中要求。施工单位为了配合业主，抢抓工期，加大了管道预制的深度。虽然按照施工图组织预制，但是预制毕竟和将来的现场安装尺寸有差异，不能完全吻合。由于管道预制深度偏大，特别是机泵进出口的管道，短节多、弯头多，是预制的重点。下料控制尺寸还要考虑多道焊口焊接以后的变形，经过深度预制以后，要保证安装尺寸，避免因管道预制尺寸的偏差而施加给机泵管口应力是困难的。这势必造成安装时强行组对，为保证机泵管口不受附加应力，在管道支吊架上强行束缚管道。一旦束缚失效，应力将施加在机泵本体，造成联轴器对中不合格。施工单位其它不正确的施工方法也是造成机泵联轴器对中不合格的原因。比如，在用百分表测量对中时，机泵的地脚螺栓还未完全紧固，依靠紧固机泵的地脚螺栓刻意保证联轴器对中，造成机泵的地脚螺栓受力不均匀，影响实际的对中质量。 3、整改措施针对机泵联轴器对中存在的问题，展开以下整改措施。

硅材料基础知识

硅材料基础知识主要内容：一、概述二、硅的结构、分类与来源三、硅的物理性质四、硅的化学性质五、硅的物理参数及测量六、硅的应用及注意事项

一、概述硅材料的基础知识，课程包括较多，有固体物理、量子力学、半导体物理、半导体化学、半导体器件工艺、半导体材料等方面的知识；内容较多，如半导体电子状态和能级、载流子的发布、导电性、非平衡载流子、P－N结、金属与半导体的接触、表面理论、光电效应、磁电效压阻效应、异质结等。这里只介绍半导体材料的最基本的内容。 1、材料按导电性能划分，可分为：导体、绝缘体、半导体三类。导体——容易导电的材料。如各种金属、石墨等。一般的，电阻率<0.2Ω〃cm 绝缘体——很难导电的材料。如橡胶、玻璃、背板、EVA、SiO2、Si3N4等。一般的，电阻率>20000Ω〃cm 半导体——介于两者之间的材料。如Si、Ge、GaAs、ZnO等，它具有一些独特的性质。注：a、金属靠电子导电，溶液靠离子导电，半导体导电靠电子或空穴导电。 b、空穴就是电子的缺少。 2、半导体材料，按组成结构可分为：元素半导体、化合物半导体、非晶半导体、有机半导体。 3、半导体器件对材料的要求： 3.1禁带宽度适中（一般0.5～1.5电子伏，硅是1.08） 3.2载流子迁移率高（一般1000～5000cm2/V〃s） 3.3纯度高 3.4电阻率要求可靠、均匀（一般0.001～100000 ，硅本征2.3×105） 3.5晶体的完整性

二、硅的结构、分类与来源 1、硅的原子理论 1.1元素周期表中，第三周期、第IVA 族元素，原子序数14，原子量28 电子排布1S 22S 22P 63S 23P 2 ,化合价为＋4价（＋2价） 1.2硅有三种同位素28Si ：9 2.21％、29Si ：4.70％、30Si ： 3.09％、 1.3晶体结构：金刚石结构（正四面体），原子间以共价键结合。由于外围电子全部形成共价键，结合力较强。可画出硅的共价键结构示意图。〃〃 2、硅的分类 2.1按纯净度划分：粗硅、提纯硅、高纯硅、掺杂硅 2.2按晶体结构分：单晶硅、多晶硅单晶硅：在晶体中，组成的原子按一定规则呈周期性排列。多晶硅：由许多不同方位的单晶组成。 2.3按导电类型划分：N 性、P 型 2.4按硅的形状划分：粉状、粒状、块状、棒状、片状等。 2.5按应用领域划分：太阳能级、电子级、航天级 2.6按制造方法划分：原硅、拉晶硅、冶金硅等。 2.7按实际应用划分：各个厂家均不同。 Si Si Si Si Si Si Si