单晶硅原理与工艺

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单晶硅的功能原理

单晶硅的功能原理

单晶硅的功能原理
单晶硅是一种具有高纯度和完整晶体结构的硅材料,其功能原理主要涉及其特殊的光学和电学性质。

1. 光电转换功能:单晶硅具有良好的光电转换性能,其能将入射的光能转化为电能。

当光线照射在单晶硅材料上时,光子与硅原子相互作用,激发出电子和空穴对。

通过p-n结的存在,可以将电子和空穴分离,进而形成电流。

这一过程是光伏效应的基础,也是太阳能电池的工作原理。

2. 半导体器件功能:单晶硅是一种半导体材料,具有可以通过外加电压来调节电流的特性。

通过在单晶硅中引入掺杂物,可以形成p-n结、二极管、晶体管等多种器件。

例如,通过不同掺杂浓度的p区和n区,可以形成可控硅器件,具有优良的电流控制功能。

3. 光学功能:由于单晶硅具有高纯度和完整的晶体结构,其具有较低的光学吸收和高的折射率。

因此,单晶硅常被用作光学元件的基底,如光学窗口、透镜和反射器。

同时,由于其半导体特性,也可用作光电器件的基底材料,如光电二极管、光电传感器等。

4. 力学功能:单晶硅的晶体结构十分紧密,具有优异的力学性能。

它具有较高的硬度、良好的刚性和抗腐蚀性,广泛应用于微机电系统(MEMS)等领域。

MEMS设备通常由微小的机械结构组成,使用单晶硅作为基底材料可以确保其
稳定性和可靠性。

总之,单晶硅具有光电转换、半导体器件、光学和力学等多种功能,这使得它在光电子、新能源、信息技术和微纳制造等领域中得到广泛应用。

单晶硅刻蚀工艺原理

单晶硅刻蚀工艺原理

刻蚀设备的结构和工作原理
01
02
干法刻蚀设备结构和工作原理
干法刻蚀设备通常由气体供给系统、 反应室和抽气系统组成。 气体供给系统用于提供刻蚀气体, 例如氟化氢等。 反应室是刻蚀反应的主要场所,其 中单晶硅样品与刻蚀气体发生反应。 抽气系统用于抽出反应室内的废气。
湿法刻蚀设备结构和工作原理
湿法刻蚀设备通常由溶液供应系统、 反应室和排液系统组成。 溶液供应系统用于提供刻蚀溶液, 例如酸性溶液或碱性溶液。 反应室是刻蚀反应的主要场所,其 中单晶硅样品与刻蚀溶液发生化学 反应。 排液系统用于排出反应室内的废液。
流量控制的方法和技巧
可以使用流量计来实时监测刻蚀槽内的流量 需要校准流量计,以确保准确的流量控制 根据具体的刻蚀工艺需求,调整并优化流量控制参数
压力控制参数
压力对刻蚀速率和表面质量的影 响
适当的压力可以加快刻蚀速率,但过高的压 力可能导致不均匀刻蚀或过刻 压力的变化还可以影响晶圆表面的质量和平 整度
单晶硅刻蚀工艺原理
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Catalogue 目录
1. 单晶硅刻蚀工艺概述
2. 单晶硅刻蚀工艺参数
3. 单晶硅刻蚀工艺设备
4. 单晶硅刻蚀工艺的问题与
解决方法
5. 单晶硅刻蚀工艺的优化与
改进
01
单晶硅刻蚀工艺概述
单晶硅材料及其应用
单晶硅的特性与优势
单晶硅具有高纯度和优异的电学特性。 单晶硅具有优异的机械特性和热稳定性。 单晶硅在半导体行业中广泛应用。
适当的物质浓度控制可以改善刻蚀的剖面形貌,并 避免过度刻蚀或残留物的产生
物质浓度控制的方法和调 节策略
可以使用浓度计来监测刻蚀槽内的物质浓度,并进 行实时调节

单晶硅生产工艺[资料]

单晶硅生产工艺[资料]

单晶硅生产工艺[资料]单晶硅生产工艺单晶硅生产工艺一、单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅,然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。

熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。

单晶硅棒是生产单晶硅片的原材料,随着国内和国际市场对单晶硅片需求量的快速增加,单晶硅棒的市场需求也呈快速增长的趋势。

单晶硅圆片按其直径分为 6 英寸、8 英寸、12 英寸(300 毫米)及 18 英寸(450 毫米)等。

直径越大的圆片,所能刻制的集成电路越多,芯片的成本也就越低。

但大尺寸晶片对材料和技术的要求也越高。

单晶硅按晶体生长方法的不同,分为直拉法(CZ)、区熔法(FZ)和外延法。

直拉法、区熔法生长单晶硅棒材,外延法生长单晶硅薄膜。

直拉法生长的单晶硅主要用于半导体集成电路、二极管、外延片衬底、太阳能电池。

目前晶体直径可控制在Φ3~8 英寸。

区熔法单晶主要用于高压大功率可控整流器件领域,广泛用于大功率输变电、电力机车、整流、变频、机电一体化、节能灯、电视机等系列产品。

目前晶体直径可控制在Φ3~6 英寸。

外延片主要用于集成电路领域。

由于成本和性能的原因,直拉法(CZ)单晶硅材料应用最广。

在 IC 工业中所用的材料主要是 CZ 抛光片和外延片。

存储器电路通常使用 CZ 抛光片,因成本较低。

逻辑电路一般使用价格较高的外延片,因其在 IC 制造中有更好的适用性并具有消除 Latch,up 的能力。

单晶硅也称硅单晶,是电子信息材料中最基础性材料,属半导体材料类。

单晶硅已渗透到国民经济和国防科技中各个领域,当今全球超过 2000 亿美元的电子通信半导体市场中95%以上的半导体器件及 99%以上的集成电路用硅。

二、硅片直径越大,技术要求越高,越有市场前景,价值也就越高。

日本、美国和德国是主要的硅材料生产国。

中国硅材料工业与日本同时起步,但总体而言,生产技术水平仍然相对较低,而且大部分为 2.5、3、4、5 英寸硅锭和小直径硅片。

单晶硅的合成原理

单晶硅的合成原理

单晶硅的合成原理单晶硅的合成原理可以分为两个主要步骤:硅的提取和硅的晶体生长。

硅的提取:硅是地壳中第二丰富的元素,广泛存在于许多矿石和岩石中。

然而,由于硅的晶体结构特殊,使其不易提取为高纯度的单晶硅。

目前,常用的提取方法是通过高温还原二氧化硅(SiO2)。

1. 准备原料:将含有二氧化硅的矿石或矿石中提取得到的二氧化硅粉末作为原料。

这些原料经过破碎、筛分、洗涤等处理,去除掉杂质。

2. 熔炼过程:将清洁的二氧化硅与还原剂(如木炭或焦炭)混合,放入特殊的电炉中。

通过加热和控制气氛,使木炭或焦炭与二氧化硅发生反应。

在高温下,还原剂与二氧化硅发生反应生成硅,并且挥发的其他杂质会被除去。

3. 净化过程:将得到的硅坯进行净化处理,去除其中的杂质。

常见的净化方法包括熔炼净化、化学净化和气相净化等。

这些净化方法主要通过重力分离、化学反应或高温高压条件下的蒸发和凝结等过程,将杂质与硅分离。

4. 快速凝固:将得到的纯化硅液在低温条件下快速凝固,使硅原子排列成结晶态。

通常使用自动铸铁和坩埚等方法进行快速凝固,以获得较高质量的硅单晶。

硅的晶体生长:通过减少晶体中的缺陷和控制硅原子的排列,可以实现单晶硅的生长。

常用的方法有Czochralski法和区域熔融法。

1. Czochralski法:这是一种常用的单晶硅生长方法。

将熔化的硅注入铂制坩埚中,并通过旋转和下降坩埚的方式,使硅液逐渐凝固并形成单晶。

通过控制坩埚和硅液的温度,结晶速度和加热器的位置,可以获得高纯度和大尺寸的单晶硅。

2. 区域熔融法:区域熔融法是一种通过局部加热和快速冷却的方法来生长单晶硅。

该方法主要包括悬浮区域法、池堆积法和气相传递法等。

悬浮区域法:首先在硅单晶上方放置硅粉末或其他硅材料,在适当的温度下进行加热,使硅材料部分熔化并形成一定的悬浮区域。

然后通过快速降温,使悬浮区域快速凝固并形成单晶。

池堆积法:将硅圆片放置在加热坩埚中,利用坩埚底部加热使硅圆片熔化,然后通过减小加热功率或移动坩埚,使液态硅熔点下降并在不均匀晶化的条件下迅速凝固,从而生长出单晶硅。

单晶硅生产工艺流程原理

单晶硅生产工艺流程原理

单晶硅生产工艺流程原理单晶硅是一种重要的半导体材料,广泛应用于电子器件制造中,特别是在集成电路行业中扮演着关键角色。

单晶硅的制备是一个复杂而精细的工艺过程,需要经过多个步骤才能获得高纯度的单晶硅材料。

下面将介绍单晶硅的生产工艺流程原理。

原料准备单晶硅的生产过程以硅矿石为主要原料。

首先需要将硅矿石经过多道精炼工艺,去除杂质,得到高纯度的硅原料。

这些原料经过淬火、压制等处理后,形成硅棒的初始坯料。

制备硅棒制备硅棒是单晶硅生产的第一步,该过程采用Czochralski法(简称CZ法)或区熔法(简称FZ法)等方法。

在CZ法中,将初始坯料放入石英坩埚中,加热至高温熔化。

然后,在控制的条件下,缓慢降温并用旋转晶稳定法拉出硅棒。

晶棒切割硅棒制备完成后,需要将硅棒切割成薄片,常用的方法是采用金刚石线锯或者线切割机。

这一步骤旨在减小硅片的厚度,方便后续加工。

晶片处理切割后的硅片需要经过多道化学和物理处理,以去除表面杂质和缺陷。

包括去除氧化层、清洗、抛光等工艺,以确保硅片的表面光洁度和纯净度。

晶片生长经过处理后的硅片用作单晶硅的生长基板。

在生长炉中,将硅片加热至高温,通过控制炉内气氛和温度,使硅片逐渐生长为单晶体。

这一步骤需要高度精密的操作和控制,以确保单晶硅的质量和纯度。

晶片切割生长完成后的单晶硅坯料需要进行切割,以得到符合尺寸要求的硅片。

切割方法包括金刚石刀切割、线切割等,确保硅片的准确尺寸和表面光洁度。

清洗和包装最后一步是对切割后的硅片进行清洗和包装。

在超纯水和化学溶剂中清洗硅片表面,去除残留的杂质和可溶性物质,然后精密包装,避免受到环境污染和损坏。

通过以上几个关键步骤,单晶硅的生产工艺流程得以完整实现。

每一个步骤都需要高度精密的操作和控制,以确保最终生产出高纯度、高质量的单晶硅材料,以满足电子器件制造的需求。

单晶硅的生产工艺虽然复杂,但正是这一系列精细工艺的完美结合,才使得单晶硅成为半导体产业中不可或缺的重要材料。

化学法提纯单晶硅

化学法提纯单晶硅
高纯度原料应符合工艺要求,并经过严格的质量 控制和检测。
高纯度原料的储存和使用需遵循相关规定,以保 证其质量和安全性。
04
化学法提纯单晶硅的优缺点
优点
01
02
03
04
高纯度
化学法能够有效地去除单晶硅 中的杂质,获得高纯度的产品

低能耗
相较于物理法,化学法的能耗 较低,降低了生产成本。
环保性
化学法在生产过程中产生的废 料较少,对环境的影响较小。
02
化学法提纯单晶硅通常包括酸洗 、氯化、还原和精炼等步骤。
化学法提纯单晶硅的原理
酸洗
利用酸与硅原料中的杂 质发生化学反应,将其
溶解去除。
氯化
将硅原料与氯气反应, 使杂质氯化,再通过挥
发去除。
Байду номын сангаас
还原
利用氢气等还原性气体 将杂质还原成金属或低 价化合物,再通过挥发
或过滤去除。
精炼
通过高温熔融和结晶过 程,使杂质与硅分离。
压力控制
维持一定的反应压力,有助于提高 化学反应速率和产物纯度。
产品纯化
酸洗
用酸溶液去除表面杂质和氧化物。
碱洗
用碱溶液进一步去除杂质和残留 的酸性物质。
脱水与干燥
通过加热和干燥,去除产品中的 水分和其他挥发性杂质。
产品检测
外观检测
晶体质量检测
检查产品的外观质量,如表面是否光 滑、有无缺陷等。
通过X射线衍射、拉曼光谱等技术检 测晶体结构、取向和缺陷等质量指标。
杂质含量检测
通过化学分析方法测定产品中的杂质 含量,确保纯度符合要求。
03
化学法提纯单晶硅的设备与材料
反应釜

单晶硅多晶硅的生产工艺以及性质特点

单晶硅多晶硅的生产工艺以及性质特点
技术创新方向和未来发展前景
单击添加标题
未来发展前景:随着光伏、半导体等领域的快速发展,单晶硅和多晶硅的市场前景广阔,未来将有更多的技术创新和应用场景出现。
单击添加标题
技术创新方向:单晶硅和多晶硅的生产工艺不断改进,未来将更加注重提高生产效率、降低成本、提高产品质量等方面。
单击添加标题
市场需求:随着环保意识的提高和能源结构的调整,光伏、半导体等领域的市场需求将持续增长,单晶硅和多晶硅的市场前景将更加广阔。
优点:可以制造出高质量、高性能的单晶硅外延材料,广泛应用于微电子、光电子等领域
Part Four
多晶硅的生产工艺
浇铸法
定义:浇铸法是一种通过将熔融的多晶硅倒入铸模中,待其冷却凝固后取出,形成多晶硅锭的方法。
工艺流程:熔化→浇注→凝固→取出→切片→多晶硅片
特点:生产效率高,成本低,适用于大规模生产。
Part Seven
单晶硅和多晶硅的市场前景和发展趋势
市场现状和发展趋势
市场现状: a. 全球单晶硅和多晶硅市场规模及增长趋势 b. 主要生产国家和地区及市场份额 c. 市场需求及消费者行为特点 a. 全球单晶硅和多晶硅市场规模及增长趋势b. 主要生产国家和地区及市场份额c. 市场需求及消费者行为特点发展趋势: a. 技术创新与升级:提高生产效率、降低成本、提高产品质量等方面的发展趋势 b. 绿色环保:可持续发展和环保要求对单晶硅和多晶硅产业的影响及应对策略 c. 市场需求变化:未来市场需求的变化趋势及预测 d. 行业竞争格局:主要生产商的竞争地位、市场份额及竞争策略a. 技术创新与升级:提高生产效率、降低成本、提高产品质量等方面的发展趋势b. 绿色环保:可持续发展和环保要求对单晶硅和多晶硅产业的影响及应对策略c. 市场需求变化:未来市场需求的变化趋势及预测d. 行业竞争格局:主要生产商的竞争地位、市场份额及竞争策略

3单晶硅制备工艺解析

3单晶硅制备工艺解析

清理炉膛注意事项:
1、 拿石墨件的时候必须戴上线手套,严禁赤手接触。使用吸尘管道 时,要注意防止管道被烫化在石墨件上。石墨件较烫时,不能 戴薄膜手套。 2、 所有石墨器件必须彻底打扫干净。干净的标准是:容易拿出来的 石墨部件:导流筒、上下保温盖、副保温筒、三瓣埚、石墨埚 托,必须打扫到全部露出石墨的本色,特别是不能留有黄色的 挥发物。不容易拿出来的石墨件:加热器、主保温筒、炉底护 盘等,在大清的时候打扫,仍然要求打扫到露出石墨的本色。 3、 所有炉子内壁打扫干净,不能留有任何挥发物。包括副室炉筒、 两个抽气口、主窥视孔。 4、 在进行以上打扫时,必要时可以使用砂纸打磨。凡是用砂纸打磨 过的地方,最后必须清理干净。 5、 每隔8炉左右对炉子进行一次大清。大清范围:所有石墨件;炉 膛内壁;真空管道
基硼含量/ ㎝3 基硼电阻Ωcm
2.6*1013 ≥4500
5*1013 ≥2600
8.5*1013 ≥1500
1.1*1014 ≥1000
4.0*1014 ≥30

原料腐蚀酸配比及腐蚀时间
名称 还原多晶硅 回炉多晶硅 籽晶 酸配比(HF:HNO3) 1:6~1:7 1:5~1:7 1:6~1:7 说明 腐蚀液侵没多晶硅,搅拌时不外露即可,冒出 大量棕黄色气体NO2时,用高纯水冲洗 同上 旧籽晶如有氧化层,应先用砂纸磨去再腐蚀
指拉晶时的热场由晶体生长放出的结晶潜热影响温度的分布熔体液面下降使温度分布发生变化而晶体生长表面积增加散热面积增加温度分布也发生变化这样温度热场梯度不断变化的热场称为动态热场动态热场是晶体生长的实际热场
单晶炉简介
HDT-100型硅单晶硅生长炉,是由世界上著名的晶体生长设备制 造公司德国CGS公司和中国最大的晶体炉设备制造公司西安理工 大学工厂共同生产的。HDT-100型硅单晶生长炉,是软轴提拉型 单晶炉,是在惰性气体环境中,以石墨电阻加热器,将硅半导体 材料熔化,用直拉法生长无错位单晶的设备。它可生产大规模集 成电路所需要的高质量单晶。该设备使用18〞20〞石英坩埚热场, 生长6″或8″的硅单晶,可选配二次加料系统以提高生产效率。该 设备提供的两对(四个)电极,可满足用户采用两温区加热的工 艺要求。 HDT-100型单晶炉机械系统大致分类为六大部分,分别是:基座 及炉室、晶体提升及旋转部件、坩埚升降及旋转部件、真空及氩 气充入系统、 水冷系统、其它附件。外形如下图所示。
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图3 悬挂健对反应的影响
影响因素分析
硅的刻蚀速率与表面原子密度、晶格方向、掺杂浓 度、腐蚀液成分、浓度、温度、搅拌等参数有关
1. 2. 3. 4. 5. NaOH浓度 无水乙醇或异丙醇浓度 制绒槽内硅酸钠的累计量 制绒腐蚀的温度 制绒腐蚀时间的长短
6.
槽体密封程度、乙醇或异丙醇的挥发程度
各个因素作用
单晶电池扩散原理与因素
许颖
硅的结构
--机制 扩 散--机制
杂质原子 硅原子 P : 1.3*1021cm-3 填隙原子 硅原子
a 替位式 (B、P) 填隙式
扩散的原理
如果晶体中有杂质,就会沿浓 如果晶体中有杂质 就会沿浓 度梯度扩散: 度梯度扩散
∂N J = −D ∂X
当杂质原子总量恒定时, 当杂质原子总量恒定时 (饱和 再分布 饱和,再分布 饱和 再分布)
• 对管道有腐蚀作用 • 换源要在通风橱中
扩散的测试
四探针方法 RS=4.5324 V/I
I N
电流方向

目前测试时调好修正因子, 目前测试时调好修正因子,就可以直接读数
绒面产生原理
腐蚀速率快慢由下列三个反应速度来 决定。 1、腐蚀液流至被腐蚀物表面的移 动速率; 2、腐蚀液与被腐蚀物表面产生化 学反应的反应速率; 3、生成物从被腐蚀物表面离开的 速率。
各向异性的原因
1、水分子的屏蔽效应 (screening effect)阻挡了硅原 子与OH根离子的作用,而水分子 的屏蔽效应又以原子排列密度越 高越明显。 2、在{111}晶面族上,每个硅原 子具有三个共价健与晶面内部的 原子健结及一个裸露于晶格外面 的悬挂健,{100}晶面族每一个硅 原子具有两个共价健及两个悬挂 健,当刻蚀反应进行时,刻蚀液 中的OH-会跟悬挂健健结而形成 刻蚀,所以晶格上的单位面积悬 挂健越多,会造成表面的化学反 应自然增快。
POCl3+3O2 P4O10+5Si
注意事项
• 极易水解, 在潮湿的空气中,因水解产生酸雾,水解产 极易水解, 在潮湿的空气中,因水解产生酸雾, 生的HCl 熔于源中会使源变成淡黄色,必须换源。 生的HCl 熔于源中会使源变成淡黄色,必须换源。 POCl3+3H2O H3PO4+HCl • 系统不干燥时,POCl3+2H2O 系统不干燥时, 2 HPO3+HCl, HPO3 , 是一种白色粘滞性液体,对硅片有腐蚀作用, 是一种白色粘滞性液体,对硅片有腐蚀作用,并使石英舟 粘在管道上不易拉出; 粘在管道上不易拉出; • 扩散时氧气要适中. 扩散时氧气要适中.多:浓度上不去;少:会腐蚀片子 浓度上不去;
---源 扩 散---源
• 三氯氧磷, 使用温度0℃ 冰水浴) 三氯氧磷, 液态,使用温度 ℃ (冰水浴) • 熔点 熔点1.25℃,沸点105.3 0℃, 蒸汽压高, ℃ 沸点 ℃ 蒸汽压高,
(冰水浴),挥发性强,蒸汽有毒 温度高会 冰水浴),挥发性强,蒸汽有毒。温度高会
爆裂 • 饱和 推结: 推结: 磷活化、 磷活化、生长氧化层 P4O10+6Cl2 5SiO2 +4P
x2 N ( x, t ) = exp − 4 Dt πDt
N0
当表面浓度恒定时, 当表面浓度恒定时 (再分布时通源 再分布时通源) 再分布时通源
x N ( x, t ) = Nserfc 2 Dt
P-N结的形成及内建电场 结
(a) n区 区
P+ + + + + + + +
影响因素
• 浆料性质
浆料成分
玻璃料的熔点
• 烧结工艺(最高温度)
700℃
740℃
760℃
780℃
800℃
820℃
在玻璃料中添加和掺杂可以降低烧结峰温, 且随着添加和掺杂的增加降低的越大,电 学性能也得到提高。
烧结曲线
背电极
沉积铝厚度的影响
弯曲随铝浆丝印质量增加而增加。
前电极
欧姆接触形成有如下几个步骤: 1 有机物挥发 2 玻璃料在减反射膜表面聚集 3 玻璃料腐蚀穿过减反射膜 4 玻璃料通过与Si发生氧化还原反应产生 Si 腐蚀坑
PbO+Si Pb+SiO2
5 Ag晶粒在冷却过程中于腐蚀坑处结晶
(3)在烧结过程中通过氧化还原反应被还原 出的金属Pb呈液态, 当液态铅与银相遇时, 根据Pb-Ag 相图银粒子融入铅中形成 PbAg相。Pb-Ag熔体腐蚀Si的<100>晶面。冷 却过程中, Pb和Ag发生分离,Ag在<111> 晶面上结晶 ,形成倒金字塔形 。
导电机理
1 Ag晶粒和栅线直接接触 2 通过极薄的玻璃层隧道效应 3 通过金属颗粒沉积的玻璃层的多重隧道效 应
一定温度下NaOH溶液浓度和IPA含量对反应速率的影响
关键因素的分析 ——NaOH的影响
0.5% 1.5%
5.5%
关键因素的分析 ——温度的影响
80℃
85℃
90℃
关键因素的分析 ——IPA浓度的影响
0%
5%
10%
如何检测硅酸钠含量
硅酸钠具体含量测量是没必要的, 只要判定它的含量是否过量即可。实 验是用100%的浓盐酸滴定,若滴定 一段时间后出现少量絮状物,说明硅 酸钠含量适中;若滴定开始就出现一 团胶状固体且随滴定的进行变多,说 明硅酸钠过量。
反应控制 过程 NaOH溶液浓度 制绒的根本 反应温度 氢气泡密度 及大小以及 在硅片表面 停留的时间
IPA浓度 提高溶液浓稠度, 控制反应速度 NaSiO3浓度 扩散控制 过程 提高反应物疏运 速度,提高氢气 泡脱附作用
决定金字塔形貌
搅拌
硅片表面原始状态
图4 氢气泡作用
对反应速度的影响
不同IPA浓度下温度和NaOH溶液浓度对反应速度的影响
+ + + +
+ + + +
+ + + +
+ + + +
-
-
-
-
-
-
-
-B -
p区 区
内建电场
-
(b)
- - - - - + - +- - + - +- +- -+- + -+- + - +- + -
n区 区
+ + + +
+ + + +
+ + + +
+ + + +
+ + + +
+ Βιβλιοθήκη + +p区 区
由于玻璃料对Si表面腐蚀具有各向异性,导 致在Si表面形成了倒三角形的腐蚀坑。因此 Ag晶粒在腐蚀坑处结晶时与Si表面接触的 一侧呈倒金字塔状,而与玻璃料接触的一 侧则成圆形。
关于Ag晶粒的析出机理的解释有: (1)与PbO和Si发生的氧化还原反应类似, 玻璃料中的Ag2O与Si发生如下反应: Ag2O+Si —— Ag+SiO2 (2)Ag和被腐蚀的Si 同时融入玻璃料中。 冷却时,玻璃料中多余的Si外延生长在基体 上,Ag晶粒则在Si表面随机生长。
腐蚀的反应物和生成物是利用腐蚀液之浓度梯度然产生的扩散现象来 达到传质的目的。所以,1、3又可称为扩散限制溶解过程 (diffusion-limited dissolution),通过搅拌可以提高。2的速率 取决于腐蚀温度、材料、腐蚀液种类及浓度,和搅拌方式无关,被成 为反应限制溶解过程(reaction-rate limited dissolution)。各 向异性就是由化学反应的各向速率不同造成的。
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