拉制一定型号和电阻率的单晶硅，要选用适当的掺杂剂 - 母合金。

拉制电阻率较高的硅单晶则采用母合金作掺杂剂。

采用“母合金”作为掺杂剂是为了使掺杂量容易控制、更准确。



什么是拉单晶掺杂剂母合金？

■ 所谓“母合金”就是杂质元素与硅的合金，常用的母合金有硅磷和硅硼两种，杂质浓度是10的-2次方和10的-3次方。



为什么拉单晶需要掺杂剂母合金？

■ 采用“母合金”作为掺杂剂是为了使掺杂量容易控制、更准确

■ 杂的目的主要是用来改变硅熔体中施主杂质（如磷）或受主杂质（如硼）的杂质浓度，使其生长出的单晶电阻率达到规定的要求

■ 硅单晶N型掺杂剂：五族元素，主要有磷、砷、锑

■ 硅单晶P型掺杂剂：三族元素，主要有硼、铝、镓

■ 拉制电阻率低的硅单晶，一般用纯元素作掺杂剂

■ 拉制电阻率高的硅单晶则采用母合金作为掺杂剂 



影响掺杂的几个因素：

■ 杂质的蒸发；无论液体或熔体在合适的温度下，溶剂和溶质总是要蒸发，特别是在真空下尤为显著，因此蒸发必定影响溶质在溶液的分布和溶液的杂质浓度，具体的公式非常复杂，我们需要知道的是杂质蒸发同蒸发表面积、杂质的蒸发速度常数、蒸发的时间几个要素有关。

■ 杂质的分凝效应；熔体的各部分的杂质浓度相同，若进行极其缓慢的所谓平衡冷却，这样固液两相内部杂质原子会通过扩散调整它们之间的浓度，实际上熔体不可能实现平衡冷却，总有一定的冷却速度，由于固相中杂质原子扩散速度很小，浓度调整缓慢，先凝固的与后凝固的固相杂质浓度不同，因此晶体中各处杂质浓度不再均匀分布，这种由于杂质偏析引起的分凝现象叫分凝效应。不同的杂质在熔硅中分凝系数是不同的，熔体结晶时杂质分凝效应使单晶中杂质分布不匀这是它的不利方面，但另一方面可利用杂质的分凝效应使杂质集中在单晶的头部或尾部，达到提纯的目的。

■ 拉制单晶过程中硼的滲入；由于石英坩埚的纯度远远小于多晶硅的纯度，在硅单晶拉制过程中石英坩埚P型杂质（主要是硼）不断溶入熔硅，改变熔硅的杂质浓度。



合能阳光提供母合金类型： 








HSD-P3 碎块状

母合金P型-3次方




0.0010-0.0090Ω.cm以下，碎块状，碳含量(atom/cm3)<5e16,氧含量(atom/cm3)<1e18，具体每段将详细标出，确保每段电阻率偏差在0.001或0.0005范围内

 





HSD-P3整棒状

母合金 P型-3次方




0.0010-0.0090Ω.cm以下，整棒状，碳含量(atom/cm3)<5e16,氧含量(atom/cm3)<1e18，具体每段将详细标出，确保每段电阻率偏差在0.001或0.0005范围内






HSD-P3 片状

母合金 P型-3次方




0.0010-0.0090Ω.cm以下，片状，碳含量(atom/cm3)<5e16,氧含量(atom/cm3)<1e18，具体每段将详细标出，确保每段电阻率偏差在0.001或0.0005范围内









母合金掺杂的计算方法： 

■ 电阻率P的单晶，它的头部对应的的杂质浓度为C头，多晶硅原料的重量为W，母合金的杂质浓度为C母，应掺母合金重量为M

■ 应掺母合金重量为M =W*C头/（K*C母—C头），其中K为掺杂剂原素在硅中的平衡分凝系数



掺杂的几个重要参数： 

■ 单晶的型号（N还是P）

■ 拉制硅单晶的目标电阻率；以P型为例，一般要求范围为0.5~3，选择1.6~2.5的目标阻值基本不会跑阻，可根据实际情况和需要调整

■ 原料的电阻率（要求精确）

■ 母合金的杂质浓度

■ 所掺杂质的分凝系数 



我们的产品拉单晶掺杂剂母合金： 

■ 本公司专业生产提供各种各种高品质的母合金，包括以下品种

■ 硅单晶P型10的-3次方母合金

■ 硅单晶P型10的-2次方母合金

■ 硅单晶N型10的-3次方母合金

■ 硅单晶N型10的-2次方母合金

■ 同时接受其它阻值的母合金的定制，欢迎来电咨询



典型用户：

江苏，浙江，广东，北京,湖南，内蒙古，河南等地的 CZ 拉晶及铸锭客户。