热处理气氛对电子辐照直拉硅中氧沉淀的影响-论文.pdf

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1、第33卷第7期硅酸盐通报V0i．33No．72014年7月BULLETIN0FTHECHINESECERAMICS0CIETYJuly，2014热处理气氛对电子辐照直拉硅中氧沉淀的影响蔡莉莉，冯翠菊，陈贵锋(1．华北科技学院基础部物理教研室，北京101601；2．河北工业大学材料科学与工程学院，天津300130)摘要：对经过电子辐照的n型[111]晶向直拉硅样品在不同气氛下进行了热处理，对比研究了热处理气氛对电子辐照直拉硅中的缺陷形貌、间隙氧含量的变化以及清洁区的影响。实验结果表明，热处理气氛对辐照样品中的缺陷形貌影响较大：氩气氛下退火样品体内的缺陷以位错环

2、为主而氮气氛下则主要是层错，并对此现象的机理进行了讨论；经历不同气氛快速预处理再进行高温一步退火后，辐照样品表面会产生一定宽度的清洁区，而氮气氛下清洁区宽度较窄；通过傅里叶变换红外光谱仪检测间隙氧含量的变化发现氮气氛下退火的样品间隙氧含量下降较多，说明氮气氛热处理更有利于氧沉淀的生成。关键词：电子辐照；氧沉淀；缺陷形貌；快速热处理(RTP)；清洁区(DZ)中图分类号：TN305文献标识码：A文章编号：1001．1625(2014)07．1802-04EffectofAnnealingAtmosphereonOxygenPrecipitationinElect

3、ronIrradiatedCzochralskiSiliconCAILi--l-i，FENGCui-ju，CHENGui-feng(1．FoundationDepartment，NoahChinaInstituteofScienceandTechnology，Beijing101601，China；2．SchoolofMaterialScienceandEngineering，HeheiUniversityofTechnology，Tianjin300130，China)Abstract：Then—type[111]crystalCzochralskisil

4、icon(CZ—Si)samplesweresubjectedtoelectronirradiationandheattreatmentindifferentatmosphere．Theeffectofannealingatmosphereonthedefectmorphology，interstitialoxygencontentanddenudedzoneinelectroniradiatedCZ．Siwasinvestigated．Itshowsthatannealingatmosphereisagreatinfluenceonthedefectmor

5、phology．Thedislocationloopsappearinthesamplesannealedinargonatmospherewhiledefectsaremainlystackingfaultsinthesamplesannealedinnitrogenatmosphere．Themechanismofthisphenomenonisdiscussed．Inaddition，thedenudedzone(DZ)canbeformedinsamplessubjectedtoRTPfollowedbyconventionalannealingin

6、argonandnitrogenatmosphere．ThewidthofDZwasnarowerinnitrogenatmosphereannealing．Furthermore，theinterstitialoxygenconcentrationdecreasesmoreinnitrogenatmosphereannealing．Thisresultshowsthatnitrogenatmosphereannealingcouldbebeneficialforoxygenprecipitation．Keywords：electronirradiation

7、；oxygenprecipitation；defectmorphology；rapidthermalprocess；denudedZnnP己√1I亡口氧是单晶硅在生长过程中通过石英坩埚的溶解进入熔硅的，氧一般以间隙态存在并处于过饱和状态，在晶体生长冷却过程中和器件热处理过程中，处于过饱和态的间隙氧原子发生偏聚生成氧沉淀，氧沉淀在长大基金项目：国家自然科学基金(50872028)；河北省教育厅科技项目(Z2013024)；中央高校基本科研业务费(JCB2013B09)作者简介：蔡莉莉(1981一)，女，硕士研究生，讲师．主要从事半导体材料方面的研究．1804试

8、验与技术硅酸盐通报第33卷间隙原子数目相对较少，其长