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

    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

    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