Фотоэлементы и электроника серии Vertex

Контроль качества кремния

Анализ на содержание углерода и кислорода при комнатной температуре
Измерение мелких примесей, таких как бор и фосфор, по методу пропускания и/или фотолюминесценции (ФЛ) при низкой температуре
Анализ пассивирующих слоев на полупроводниках
Определение толщины эпитаксиального слоя

Для целого ряда материалов

Бесконтактное исследование образца
При комнатной температуре либо температуре жидкого N2 либо He
Соответствует стандартам SEMI, ASTM и DIN
Режим пропускаемости, отражательной способности и фотолюминесценции
Макро- и микрообразцы

Bruker Optics предлагеат свой опыт и передовые технологии ИК-Фурье-спектроскопии для надежного и неразрушающего контроля качества кремния в ИК свете для фотоэлементов и электроники. Более чем 30-летний опыт работы в области инфракрасного анализа полупроводниковых материалов. ИК-Фурье-спектроскопы и спектроскопы комбинационного рассеяния Bruker Optics являются мощными аналитическими инструментами для целого ряда материалов.

Количественное определение углерода и кислорода

Устройств на основе кремния, такие как интегральные схемы, играют важную роль в повседневной жизни. Кроме того, учитывая ограниченные запасы ископаемого топлива, солнечные элементы на основе кремния приобретают все большее и большее значение.

Большую часть промышленно производимого кремния выращиваются с помощью процессов (например, по методу Чохральского), обуславливающих значительное содержание интерстициального кислорода и замещающего углерода. В зависимости от концентрации, а также от конечного применения, эти примеси могут иметь как вредные, так и полезные эффекты. Например, эффективность солнечных элементов снижается, если концентрация кислорода слишком высока. С другой стороны, при умеренных концентрациях кислород, например, поглощает металлические следовые примеси, уменьшая ток утечки конечного устройства, и делает материал менее хрупким.

Процесс производства кремния

Кремниевый кристаллический материал

Готовая кремниевая солнечная панель

Определенное количество углерода способствует осаждению SiO2-комплексов, которые, в свою очередь, могут индуцировать решеточные дислокации. В целом, концентрация кислорода и углерода оказывает существенное влияние на электрические, тепловые и механические свойства конечного устройства.

Определение мелких примесей

Помимо концентрации углерода и кислорода, первостепенное значение имеет содержание так называемых мелких примесей , так как они оказывают существенное влияние на электрические свойства (например, удельное сопротивление) материала. Мелкие примеси могут быть подразделены на элементы группы V - P, As и Sb, - выступающие в качестве доноров электронов, и элементы группы III - В, Al, Ga и In, выступающие в качестве акцепторов электронов.

Хотя на последующих стадиях производства в материал специально добавляют легирующие бор и фосфор (например, в p/n-переходах), желательно, чтобы исходный материал быть чистым. Из перечисленных выше мелких примесей, бор и фосфор имеют особое значение не только в производстве не только электронных устройств, но и кремния как такового. На большинстве кремниевых производств остаточные концентрации бора и фосфора являются самыми высокими среди мелких примесей и поэтому представляют особый интерес.

Системы ИК-Фурье-спектроскопии

Текущие измерения углерода и кислорода при комнатной температуре могут проводиться с использованием любого спектрометра серии VERTEX. Если система используется исключительно для этой цели, достаточно даже TENSOR 27. Следует отметить, что система на базе VERTEX гораздо более мощная и гибкая, в частности, с точки зрения последующей модернизации. Если образцы достаточно велики для размера пятна около 8 мм, достаточно приемника из дейтерированного триглицидил сульфата (DTGS), работающего при комнатной температуре. Если поперечное распределение углерода и кислорода также представляет интерес, предлагаются автоматические устройства для составления карты годности кристаллов на пластине, устанавливаемые в отсек спектрометра для образца.

Иные виды анализа материала

Компания Bruker Optics имеет многолетний опыт в области инфракрасного анализа целого ряда материалов, в том числе полупроводников. Ведущие мировые производители кремния доверяют нашей продукции и нашим технологиям надежного и точного количественного определения примесей. Просим обращаться в местные представительства компании Bruker Optics для подбора оптимального решения для Ваших задач.

На рисунке 1, изображены:

Низкотемпературный криостат с автоматическим устройством смены образцов на 6 позиций
Спектры поглощения кремниевой подложки (CZ) при комнатной температуре
Поглощение мелких примесей в дальней ИК области кремниевого образца толщиной 4 мм при Т=5К
Измерение фотолюминисценции (ФЛ) в ближней ИК области при низкой температуре в кремнии , содержащем бор и фосфор в диапазоне ppta

Рис. 1

VERTEX 80/80v

В новой серии вакуумных ИК-Фурье спектрометров VERTEX 80v используется интерферометр UltraScan™ c системой активной компенсации колебаний подвижного зеркала, который обеспечивает максимальное спектральное разрешение. Исключительная точность и чувствительность достигается за счет использования сканирующей системы с пневматическими подшипниками и высококачественных оптических компонентов.
Подробнее
VERTEX 70/70v

Серия спектрометров VERTEX 70 открывает широчайшие возможности для решения сложных аналитических и исследовательских задач. Сбор данных осуществляется с помощью двух 24-битных аналого-цифровых преобразователей, которые встроены в предусилитель детектора и работают параллельно. Передовая технология DigiTect предотвращает появление помех и обеспечивает высокое соотношение сигнал/шум.
Подробнее