Τι είναι η καθίζηση οξυγόνου σε μονοκρυστάλλους πυριτίου

Τι είναιOοξυγόνοPαποδοχή σεSεικονίδιοSμονότονοςCκρύσταλλοι

Η διαλυτότητα του οξυγόνου στο πυρίτιο είναι 2,75×10Λ18 cm-3 και στο λιωμένο πυρίτιο είναι 2,2×10Λ18 cm-3. Η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στο πυρίτιο Zhizopull είναι γενικά 0,5~2×10Λ18 cm-3. Η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στο πυρίτιο Zhizopull είναι πολύ υψηλότερη από αυτή στο πολυπυρίτιο και η κύρια πηγή του είναι η διάλυση των χωνευτηρίων χαλαζία. Σε υψηλή θερμοκρασία 1420 μοιρών, ο χαλαζίας αντιδρά με το πυρίτιο για να σχηματίσει SiO.

Το μεγαλύτερο μέρος του SiO εξατμίζεται στην επιφάνεια του τήγματος του πυριτίου, ενώ ένα μικρό μέρος (περίπου 1%) εισέρχεται στο λιωμένο πυρίτιο λόγω της μεταφοράς και της διάχυσης του υγρού, γεγονός που αυξάνει την περιεκτικότητα σε οξυγόνο στον κρύσταλλο. Η κατανομή του οξυγόνου στους κρυστάλλους είναι υψηλή στο κεφάλι και χαμηλή στην ουρά. Στη διατομή είναι ψηλά στο κέντρο και χαμηλά στις άκρες.

Το οξυγόνο κατακρημνίζεται σε υψηλή θερμοκρασία ή σε θερμική επεξεργασία πολλαπλών σταδίων για να σχηματιστούν λίμνες οξυγόνου. Η λίμνη σχηματισμού οξυγόνου είναι ουδέτερη, το κύριο συστατικό είναι το SiOx, δεν υπάρχουν ηλεκτρικές ιδιότητες και ο όγκος είναι 2,25 φορές μεγαλύτερος από αυτόν των ατόμων πυριτίου. Κατά το σχηματισμό μιας λίμνης, θα εκπέμπονται από το σώμα σχηματισμού λίμνης άτομα πυριτίου στον κρύσταλλο, με αποτέλεσμα τον διαχωρισμό λόγω του κορεσμού των ενδιάμεσων ατόμων στο πλέγμα πυριτίου, με αποτέλεσμα δευτερογενή ελαττώματα όπως εξαρθρώσεις και σφάλματα στοιβάδας.
Λόγω της εξάρθρωσης και άλλων ελαττωμάτων που έχουν ως αποτέλεσμα την απορρόφηση ακαθαρσιών, ειδικά μεταλλικών ακαθαρσιών, η διαδικασία χρησιμοποιείται συχνά για τη δημιουργία οξυγόνου σε μια λίμνη για την προσρόφηση ακαθαρσιών, έτσι ώστε η περιοχή κατασκευής της συσκευής να είναι μια καθαρή περιοχή, ώστε να βελτιωθεί η απόδοση και την ποιότητα της συσκευής, αυτή η διαδικασία ονομάζεται εσωτερική απορρόφηση ακαθαρσιών ή διαδικασία εσωτερικής απορρόφησης. Επομένως, είναι απαραίτητο να ελέγχεται μια ορισμένη ποσότητα συγκέντρωσης οξυγόνου στο πυρίτιο και η συσκευή απαιτεί επίσης τον έλεγχο της μορφής οξυγόνου, επομένως η μελέτη των παραγόντων που επηρεάζουν το σχηματισμό εναπόθεσης οξυγόνου είναι επίσης ένα πολύ σημαντικό θέμα. Η κατακρήμνιση οξυγόνου μπορεί να πάρει διάφορες μορφές, όπως σφαιρική, ράβδος και νιφάδας. Η συγκεκριμένη μορφή εξαρτάται από παράγοντες όπως η συγκέντρωση των προσμίξεων στο μονοκρυσταλλικό πυρίτιο, η θερμοκρασία και ο χρόνος θερμικής επεξεργασίας. Η δομή πιστεύεται γενικά ότι ο πυρήνας της καθίζησης οξυγόνου αποτελείται συνήθως από πολλαπλά άτομα οξυγόνου και άλλα άτομα ακαθαρσίας μπορεί να προσροφηθούν γύρω του, όπως άτομα άνθρακα, άτομα αζώτου κ.λπ. Καθώς το ίζημα μεγαλώνει, η δομή του μπορεί να γίνει πιο περίπλοκη .

Θετικές επιδράσεις του οξυγόνου στο μονοκρυσταλλικό πυρίτιο

· Απορρόφηση αγνότητας: Η καθίζηση οξυγόνου μπορεί να λειτουργήσει ως αποτελεσματικό κέντρο για την απορρόφηση και την παγίδευση μεταλλικών ακαθαρσιών, βελτιώνοντας έτσι την καθαρότητα και την ηλεκτρική απόδοση του μονοκρυσταλλικού πυριτίου. Για παράδειγμα, στην κατασκευή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, οι δυσμενείς επιπτώσεις των ακαθαρσιών μετάλλων στην απόδοση της συσκευής μπορούν να μειωθούν με τον κατάλληλο έλεγχο του σχηματισμού καθίζησης οξυγόνου.

Ενισχυμένη μηχανική αντοχή: Ένας ορισμένος βαθμός καθίζησης οξυγόνου μπορεί να αυξήσει τη μηχανική αντοχή του μονοκρυσταλλικού πυριτίου, καθιστώντας το πιο σταθερό κατά την επεξεργασία και τη χρήση.

Αρνητικές επιδράσεις του οξυγόνου στο μονοκρυσταλλικό πυρίτιο

· Διάρκεια ζωής μειοψηφικού φορέα: Η καθίζηση οξυγόνου γίνεται το κέντρο ανασυνδυασμού των μειοψηφικών φορέων, μειώνοντας τη διάρκεια ζωής του μειοψηφικού φορέα του μονοκρυσταλλικού πυριτίου. Αυτό δεν είναι καλό για ορισμένες συσκευές που απαιτούν μεγάλη διάρκεια ζωής μερικών φορέων, όπως τα ηλιακά κύτταρα.

Αιτία καταπόνησης: Ο σχηματισμός καθίζησης οξυγόνου μπορεί να δημιουργήσει πίεση στο μονοκρυσταλλικό πυρίτιο, το οποίο μπορεί να οδηγήσει στη δημιουργία και διάδοση κρυσταλλικών ελαττωμάτων, επηρεάζοντας την ποιότητα και την αξιοπιστία του μονοκρυσταλλικού πυριτίου.