关于碳元素在多晶硅棒中的扩散机理

硅棒底部固定在石墨电极上，在沉积过程中，碳元素会扩散到硅棒中，而且随着温度的增加，碳元素在硅棒中的扩散能力变强，使硅棒下面的部分碳浓度变大，请问各位是否了解碳元素在硅材料中的扩散机理，以及有什么手段能够有效地抑制碳元素的扩散

在多晶硅和单晶硅炉中，由于通常采用石墨加热件和碳毡保温体，因此在高温下会有碳蒸汽的挥发进入到硅中，也会增加硅中的碳含量。
     因此我觉得要保证完全不出现扩散是不可能的，但是可以从源头把握石墨电极的质量是有效减少碳扩散的。

学习了，但是无机碳对棒质量影响远远小于有机碳吧。

学习了，但是无机碳对棒质量影响远远小于有机碳吧。
zhangwh 发表于 2009-8-18 09:10

                                
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这个要看碳原子在硅棒中是以什么形态结合的

在多晶硅和单晶硅炉中，由于通常采用石墨加热件和碳毡保温体，因此在高温下会有碳蒸汽的挥发进入到硅中，也会增加硅中的碳含量。
     因此我觉得要保证完全不出现扩散是不可能的，但是可以从源头把握石墨电极的质量 ...
zjiris 发表于 2009-8-18 08:39

                                
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那能否讨论一下怎么把我石墨质量呢

学习了，但是无机碳对棒质量影响远远小于有机碳吧。
zhangwh 发表于 2009-8-18 09:10

                                
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      通常，在直拉单晶和多晶硅铸锭的时候，碳自身时很难形成沉淀的，也很难与氧生成氧沉淀或碳氧复合体。但是，如果在从高温到低温又向高温进行退火处理的时候，则硅中的碳浓度和氧浓度同时发生变化，因此，有专家推测在退火过程中，碳氧将发生复合，或促进氧沉淀的生成，因为碳原子往往能够成为氧沉淀的核心，形成原生氧沉淀。但这种沉淀是不稳定的，在高温下，又会溶解，导碳氧浓度又上升。
      虽然有理论认为碳原子因原子半径小，容易造成晶格畸变，造成氧原子在附近偏聚而形成氧沉淀的异质核心，从而对材料产生正面的影响。但如果碳过多的话，将会与硅反应，产生一定数量的碳化硅，碳化硅沉淀导致晶格位错，形成深能级载流子复合中心，从而影响少子寿命。这个负面影响可能要比碳原子单质的正面影响要大得多。


      同时由于还原生产的高温，我觉得有机碳在还原时也变成了无机碳沉积在硅棒上，对后工序影响一样的。但是，对还原反应的影响应该不一样吧

那能否讨论一下怎么把我石墨质量呢
Minos 发表于 2009-8-18 09:18

                                
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石墨质量主要控制含水量和挥发量，因此最好对外购石墨进行煅烧，并放在烘箱保存
最开始未控制时，我们就遇见过石墨件在在开炉后明显小了一号，特别是夹头部位

呃.....我们的确是进行煅烧并且放在烘箱保存的，但是效果看起来似乎还是不怎么理想啊.....对这个材质本身能否有什么改进呢

这个就只有选择好的供货商了，石墨质量差异也比较大的