研究目的
研究硅单晶中钴杂质微夹杂的结构和化学成分,特别是扩散退火后的冷却速率对其形成和性能的影响。
研究成果
扩散退火后的冷却速率显著影响硅中钴杂质微夹杂物的尺寸、形状和成分。较慢的冷却速率会产生更大、多层的微夹杂物,而较快的冷却速率则形成更小的微夹杂物。这些微夹杂物由硅化钴(如CoSi?、CoSi和Co?Si)组成,其成分随尺寸和冷却条件而变化。
研究不足
该研究仅限于硅中的钴杂质,可能不适用于其他杂质或材料。冷却速率和扩散条件具有特定性,变化可能会影响结果。微分析仪的分辨率可能限制对极小微夹杂物的检测。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用电子探针微分析技术研究硅中的钴杂质微夹杂物。通过高温扩散掺杂钴并控制不同冷却速率制备样品,以观察其对微夹杂物形成的影响。
2:样品选择与数据来源:
使用特定电阻率的直拉法生长硅晶体制备n型和p型Si〈Co〉样品。在1523K温度下对硅进行不同时间(n型2小时,p型4小时)的钴扩散处理,随后以1至400K/s的速率冷却。
3:实验设备与材料清单:
采用JEOL Superprobe JXA-8800R电子探针微分析仪系统,配备钨丝电子束源(加速电压20kV,探针直径0.1μm,探针电流10nA)。样品经研磨和化学抛光去除表层。
4:1μm,探针电流10nA)。样品经研磨和化学抛光去除表层。
实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:扩散掺杂和冷却后,对样品进行研磨抛光以去除残余钴并确保镜面光洁度。通过电子探针微分析成像并检测微夹杂物,利用背散射电子和吸收电子测量其尺寸、形貌、密度及化学成分。
5:数据分析方法:
通过测量微夹杂物区域的硅钴浓度分布分析化学成分?;诶淙此俾识晕⒓性游锍叽绾兔芏冉型臣品治觥?/p>
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