《半导体硅材料基础》实验讲义

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1、昌理工摩院NanchangInstituteofTechnology实验讲义新能源光电工程中心《半导体硅材料基础》实验简介目的与任务：《半导体硅材料基础》是光信息科学与技术专业的一门重要的技术基础课。根据《半导体硅材料基础》教学大纲制定本实验教学大纲。本实验教学的FI的是引导学生利用红外探伤测试仪，通过实验观察，增加感性认识，验证所学理论，理论联系实际，进一步深入掌握基础理论，灵活运用基础理论。培养学生善于动手自己设计实验研究各种材料现彖的能力，培养学生善于验证理论、探求新知的能力，善于用理论分析问题和解决问题的能力。在实验教学过程屮

2、努力使学生养成良好的工作习惯和严谨的学风。实验项目:序号实验名称实验学时1红外探伤测试仪的基本操作22硅晶裂缝观察实验23硅晶杂质观察实验24硅晶黑点观察实验25硅晶阴影观察实验26硅晶微晶观察实验2总学时12实验总体要求：尽量少的观看演示，尽可能多的动手操作，每个学牛应有尽可能多的独立完成部分。注意使学生全面训练：理论紧密联系实际，正确设计实验，正确运用所学的实验技术，正确观察现象和测量结果，正确分析实验结果，养成科学精神。注意培养学牛的创新意识，启发学牛就特殊问题提出新见解，新方法。实验安排方式：分组进行。根据客观条件，每组尽可能

3、小，保证每个学牛都有独立完成部分。综合成绩评定的方法:1、优秀（90J00分）：能很好地完成实验任务，达到实验大纲中规定的全部要求。2、良好（80-89分）：能较好地完成实验任务，达到实验大纲中规定的全部要求。3、中等（70-79分）：达到实验大纲中规定的主要要求。4、及格（60・69分）：实验态度较端正，完成了实验的主耍任务，达到实验大纲中规定的基本要求。5、不及格（59分及59分以下）：未达到实验大纲规定的基本要求。说明：实验教学应密切配合课堂理论教学。因此，随着教育改革的深入进行，实验课的内容相对稳定，但内容与形式、深度与比重，

4、都应及时改进和调整，以保证实验教学的有效性和先进性，适应新时期的要求。参考资料实验一红外探伤测试仪的基本操作实验学时：2学时实验性质：验证实验类型：专业一、实验目的1、掌握红外探伤测试仪的基本操作二、实验材料及设备红外探伤仪、多晶硅硅块三、实验内容与步骤1、硅块测试准备：用无水乙醇将测试硅块的四个侧面擦拭干净，将擦拭干净的硅块放在红外探伤测试台上，放置方向为底部朝下，头部朝上。2、开启PC机并进入Window7系统，双击图示的图标进入NIRVision软件3、执行自动检测4、确认内部缺陷：通过内部缺陷影像图，确定硅块内部存在缺陷后，观

5、察内部缺陷在图像监控器上的位置，是用记号笔在硅块的表而做好标识；用记号笔在黑色阴影部分的上下边缘处画标识线，上下画线处要求阴影部分2-3mm（备注：内部缺陷在距硅块头部或尾部20mm内，不需要画线）。5、缺陷图像保存：将检验硅块内部存在的缺陷图像保存在测试仪内。6、标明缺陷范圉：完成该硅块四个侧面检测后，将硅块搬到工作台上依照标识线划线标识，缺陷长度20mm时，使用直尺把以上所有短线标识画长，并用直尺（精确度=>lmm）量出缺陷的长度，并标明原因、长度于硅块表而。四、注意事项图像保存注意事项，以下标识硅块必须保存：1、大硅块中的B2、

6、C7、C12、C17、B22必须保存四个侧而图片。2、小硅块屮的B2、C6、CIO、B14必须保存四个侧面图片。材料不合格的处理办法20mmv硅块头尾的裂纹长度W125mm,去除缺陷部分，流入下工序；；硅块头尾部的裂纹长度>125mm则回炉。实验二硅晶裂缝观察实验实验学时：2学时实验性质：验证实验类型：专业一、实验目的1、利用红外探伤测试仪观察裂缝结构2、掌握硅晶裂缝的判断标准二、实验材料及设备红外探伤仪、多晶硅硅块三、实验内容与步骤1、开方过程中线痕（台阶）的判断标准：在开方过程中，因金刚石或金刚砂出现切割力不足，而造成小方锭表面出

7、现严重（较严重）凹凸状波纹。凹凸状常伴随着硅块尺寸偏大或偏小，为后续加工带来不便。线痕及严重线痕由相关技术专工做判定，或依照砂线切割尺寸整锭小于155.8mm的判定为报废，大于等于155.8mm且有效长度大于45mm的，需截断。金刚线切割尺寸整锭小于155.9mm判定报废，大于等丁155.9mm且有效长度大于45mm的，需截断。2、裂纹的判断标准：①硅锭在运行过程中，退火中应力不完全，造成的隐性裂纹，该类型裂纹从大硅锭外观上，无法判别，开方后，小方锭检测，会发现有裂纹。②硅锭由于坦埸涂层质量问题导致在运行过程中，硅锭与堆埸发生反应，造

8、成粘连，粘连的坨堀对硅锭拉力，导致硅锭裂纹。整锭裂纹，则判定报废，若有效长度大于45mm,则截断需要切除缺陷部分。③由于硅锭在开方过程中因断线造成的，没开透造成硅锭撕裂，经红外探伤检测有隐性裂纹应判断为开方过程不良。④由