掺杂剂对重掺n型直拉硅片OSF生长的对比研究
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更新于2024-08-12
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本研究论文深入探讨了掺杂剂对重掺n型直拉硅片(Czochralski silicon)氧化诱生层错(OSF)生长的影响,发表于2015年的《物理学家报》上,作者包括张越、赵剑、董鹏、田达晰、梁兴勃、马向阳和杨德仁。论文的标题为"掺杂剂对重掺n型直拉硅片的氧化诱生层错生长的影响",其主要关注点在于比较了电阻率相近的重掺锑(Sn)和重掺磷(P)直拉硅片在相同热氧化条件下的OSF生长特性。
研究结果显示,尽管两种掺杂剂的硅片电阻率接近,但重掺锑直拉硅片的OSF长度显著高于重掺磷硅片。这一差异源于掺杂剂对空位行为的调控。通过第一性原理的密度泛函理论计算,发现锑原子比磷原子更有效地捕获空位,阻止了空位与自间隙硅原子的复合。因此,在热氧化过程中,由于锑的这种特性,氧化产生的自间隙硅原子与空位复合后剩余的比例更高,这导致了OSF在重掺锑硅片中形成更长。
这一发现对于硅基半导体器件的设计和制造具有重要意义,因为OSF可能会引起电子传输的缺陷,影响器件的性能。理解并控制OSF的生长对于提高硅片的质量,特别是在高掺杂度下,是至关重要的。此外,论文还引用了该领域的其他研究,如He离子辐射在6H-SiC中的缺陷研究、沉淀剂对ZnO压敏陶瓷的缺陷影响、Er3+在KPb2Br5中的选择性替位对上转换发光的影响以及氮掺杂金刚石的磁性研究,这些内容表明了作者对半导体材料缺陷行为的广泛兴趣和研究深度。
总结来说,这篇论文不仅提供了关于掺杂剂如何影响硅片氧化过程的实验证据,还展示了理论计算在解释这些现象中的作用,为优化重掺n型直拉硅片的生产过程提供了科学依据。通过阅读这篇论文,读者可以了解到掺杂剂选择对硅片质量控制的重要性,并进一步探索其他半导体材料的缺陷工程。
2020-03-28 上传
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