真空区熔提纯在探测器级硅单晶生长中的作用

半导体硅光电探测器用的单晶硅要求具有非常高的纯度和晶格完整性,才能保证探测器能够实现暗电流低和直流、脉冲响应度高的目标。这对材料纯度提出非常高的要求。现在市面上能买到的优质一级还原料直接生长单晶无法满足要求,必须采用真空区熔提纯,通过真空蒸发和分凝效应,有效地去除磷及一些重金属杂质,进一步提高多晶料的纯度才能满足光电探测器的要求。     

真空区熔硅单晶生长技术研究

对φ30mm、111晶向真空区熔硅单晶生长关键技术特点进行了分析,针对单晶生长过程中容易发生晶变的问题,从熔区受力、热场设计、结晶动力学等方面进行研究,理论联系实践,优化工艺参数,对如何提高熔区稳定性及结晶驱动力,提出了有效的解决措施,提高了真空区熔硅单晶的成品率。     

4英寸<100>区熔硅单晶生长研究

在原有3英寸100区熔硅单晶生长工艺的基础上,通过适当的调整热场和生长参数,成功地在德国CFG4/1400P型区熔单晶炉上生长出了4英寸100晶向的区熔硅单晶,满足了对大直径100区熔硅单晶生长的需求。所生长的100晶向的硅单晶具有机械强度高、径向电阻率均匀性好的特点。