氧化誘生層錯

通常Bulk-OSF呈環狀分布,就是所謂的OSF環,其成核於環狀分布的氧沉澱,這與晶體生長參數密切相關。 大量研究表明矽片中存在環狀OSF對應於[v]=[I]。 當濃度V較高時形成void,較低時則與氧結合形成V-O複合體,在後續的熱處理中長大成氧沉澱;大致在[V]=[I]處,氧產生異常沉澱,在後續的熱氧化中會形成OSF。

氧化誘生層錯OSF(Oxidation-Induced Stacking Faults)存在於表面和體內。表面的OSF一般以機械損傷、金屬沾污、微缺陷(如氧沉澱)在表面的顯露處等作為成核中心;體內的Bulk-OSF則一般成核於氧沉澱。
通常Bulk-OSF呈環狀分布,就是所謂的OSF環,其成核於環狀分布的氧沉澱,這與晶體生長參數密切相關。
在晶體生長時會形成本徵點缺陷,在冷卻後矽中本徵點缺陷是過飽和的。在晶體冷卻過程中,部分空位(V自間隙矽原子(I相複合,過剩的自間隙可形成位錯環;過剩的空位聚集形成空位團,或者與氧相互作用形成V-O複合體,並長大成為氧沉澱。
晶體生長時,籽晶和坩堝都在轉動,因此可以認為熱場是軸對稱的。大量研究表明矽片中存在環狀OSF對應於[v]=[I]。[V]表示空位濃度,[I]表示自間隙矽原子濃度,內部[V]>[I ],外部則相反。當濃度V較高時形成void,較低時則與氧結合形成V-O複合體,在後續的熱處理中長大成氧沉澱;大致在[V]=[I]處,氧產生異常沉澱,在後續的熱氧化中會形成OSF。此環的半徑r由晶體生長速度v與固液界面處的軸向溫度梯度G的比值a=v/G決定,a增加則r增加,由於晶體表面的軸向溫度梯度較中心大,由上面的分析可知存在某個臨界ac 使得在其內部為V富集區域,外部為I富集區域。
晶體生長結束尾部可迅速降至400攝氏度一下,而頭部則是緩慢的冷卻,相當於經歷了一定程度的熱處理,V聚集形成void嗎,間隙氧與V作用形成氧沉澱。實際生產中r-OSF一般不可能消失於晶體中心,而是傾向於向體表移動,直到移到體外,在接近ac 處,當空位和間隙氧濃度處於特定值時,會相互作用生成異常氧沉澱。當OSF成核與此氧沉澱時便形成OSF環。當然並不是所有的氧沉澱都會引起OSF:氧沉澱太大或者應力太大則成環,應力太小則不足以引起OSF環。

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