区熔n型碲化铋材料的制备及性能优化

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作者 田源 汪波 +3 位作者 李存成 余健 桑夏晗 赵文俞 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期186-192,212,共8页

本研究通过区熔法制备了一系列碘化物(SbI_(3),BiI_(3),TeI_(4))掺杂的n型Bi_(2)Te_(3-x)Se_x材料,发现碘化物掺杂能够有效稳定载流子类型,显著提高材料电导率,降低晶格热导率。当SbI_(3)、BiI_(3)、TeI_(4)掺杂量分别为0.14 wt%、0.12 ... 本研究通过区熔法制备了一系列碘化物(SbI_(3),BiI_(3),TeI_(4))掺杂的n型Bi_(2)Te_(3-x)Se_x材料,发现碘化物掺杂能够有效稳定载流子类型,显著提高材料电导率,降低晶格热导率。当SbI_(3)、BiI_(3)、TeI_(4)掺杂量分别为0.14 wt%、0.12 wt%和0.07 wt%时,材料在405、350和362 K时获得最大ZT值0.85、1.05和0.96,比商用n型材料分别提高了21%,36%和28%。 展开更多

关键词 n型碲化铋 区熔法 碘化物掺杂 热电性能

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基于锑化铟合成及区熔的热场研究

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作者 靳丽岩 唐娟娟 +1 位作者 王毅 李早阳 《红外》 CAS 2024年第10期21-29,共9页

为了适应中波红外探测器的发展对锑化铟(InSb)材料的需求,以InSb合成及区熔设备为研究对象,开展了InSb合成及区熔的热场研究。针对两步工艺研究了组合式热场结构,采用有限元仿真分析方法对热场进行数值模拟计算,得到了适宜工艺的温度分... 为了适应中波红外探测器的发展对锑化铟(InSb)材料的需求,以InSb合成及区熔设备为研究对象,开展了InSb合成及区熔的热场研究。针对两步工艺研究了组合式热场结构,采用有限元仿真分析方法对热场进行数值模拟计算,得到了适宜工艺的温度分布及规律。经过工艺实验,晶锭出现3~10 cm的熔化区域,获得了载流子浓度和迁移率满足要求的N型InSb锭条。研究的组合式及三段熔区的热场结构有效提高了材料制备的效率,降低了制造成本。研究结果表明,合成及区熔设备温度场分布符合设计要求。仿真结果为此类设备的优化与改进提供了理论依据和有效手段,为红外探测器的发展提供了材料制备基础。 展开更多

关键词 锑化铟 有限元分析 合成 区熔提纯 热场

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高阻真空区熔硅单晶的生长 被引量：6

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作者 闫萍 陈立强 张殿朝 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期301-303,312,共4页

介绍了高阻真空区熔硅单晶的研制工艺,研制出了导电类型为p型,电阻率(3～5)×103Ω.cm及(1～2)×104Ω.cm两种规格的真空区熔硅单晶,其中电阻率(3～5)×103Ω.cm规格单晶的研制除需要进行真空区熔提纯外,还要进行微量的p型... 介绍了高阻真空区熔硅单晶的研制工艺,研制出了导电类型为p型,电阻率(3～5)×103Ω.cm及(1～2)×104Ω.cm两种规格的真空区熔硅单晶,其中电阻率(3～5)×103Ω.cm规格单晶的研制除需要进行真空区熔提纯外,还要进行微量的p型区熔掺杂。单晶直径30～35 mm,晶向<111>。经检测无位错及漩涡缺陷,单晶的少数载流子寿命达到1500μs以上。 展开更多

关键词 硅单晶 真空区熔 高电阻率 区熔掺杂

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用区熔法制备Cu/C复合材料 被引量：5

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作者 王发展 许云华 +1 位作者 张晖 丁秉钧 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 2000年第4期376-378,392,共4页

提出了一种制备颗粒改性铜基复合材料的新方法——区熔法 ,采用该法成功地制取了石墨 /铜基复合材料 .通过金相、扫描电镜分析和物理性能测试等手段对区熔法制成的复合材料的组织、性能进行了研究 .结果表明 ,在石墨平均粒度小于 1 μm... 提出了一种制备颗粒改性铜基复合材料的新方法——区熔法 ,采用该法成功地制取了石墨 /铜基复合材料 .通过金相、扫描电镜分析和物理性能测试等手段对区熔法制成的复合材料的组织、性能进行了研究 .结果表明 ,在石墨平均粒度小于 1 μm时 ,并且在压制密度、加热和冷却速度合适的条件下 ,复合材料的组织均匀 ,致密性好 ,石墨在基体中弥散分布 ,材料的导电性明显提高 ,特别是电阻率较国内成分相同的市售商品牌号降低 4 1 % . 展开更多

关键词 区熔法 Cu/C复合材料 均匀性 致密度

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用区熔技术改善多晶硅薄膜颗粒硅带衬底的质量 被引量：1

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作者 胡芸菲 沈辉 +5 位作者 王磊 邹禧武 班群 梁宗存 刘正义 闻立时 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期28-31,共4页

以颗粒硅带为衬底,通过化学气相沉积法制备多晶硅薄膜作为太阳电池的活性层.为了改善硅带衬底的质量,引入区熔再结晶的方法,期望将其表面平整度及结晶质量进一步提高,进而改善以其为衬底的多晶硅薄膜质量.借助台阶仪、X射线衍射(XRD)、... 以颗粒硅带为衬底,通过化学气相沉积法制备多晶硅薄膜作为太阳电池的活性层.为了改善硅带衬底的质量,引入区熔再结晶的方法,期望将其表面平整度及结晶质量进一步提高,进而改善以其为衬底的多晶硅薄膜质量.借助台阶仪、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段对颗粒硅带及多晶硅薄膜进行了表面轮廓、结晶质量和微观形貌的表征.结果表明:区熔后的颗粒硅带表面平整度得到了较好的改善;表面具有[311]择优方向的硅带区熔后都倾向[111]择优;在区熔硅带衬底上沉积的多晶硅薄膜晶粒尺寸在100μm以上,但暂无明显证据证明区熔对薄膜结晶质量有显著提高. 展开更多

关键词 区熔 颗粒硅带 多晶硅薄膜 平整度 择优取向

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真空提纯对n型高阻区熔硅单晶研制的影响 被引量：1

6

作者 庞炳远 闫萍 刘洪 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2015年第10期676-680,共5页

采用真空提纯工艺对棒状多晶硅原料进行了区熔(FZ)提纯,之后对提纯后的多晶硅进行单晶生长。通过检测每次提纯后的多晶硅和最终生长成的硅单晶的电阻率变化,得到了真空提纯工艺对电阻率变化的影响规律。之后,通过计算得到了原料中主要... 采用真空提纯工艺对棒状多晶硅原料进行了区熔(FZ)提纯,之后对提纯后的多晶硅进行单晶生长。通过检测每次提纯后的多晶硅和最终生长成的硅单晶的电阻率变化,得到了真空提纯工艺对电阻率变化的影响规律。之后,通过计算得到了原料中主要杂质磷杂质在每次真空提纯后的去除量,并讨论了磷杂质去除量对材料导电类型的影响。分析认为真空提纯工艺具有较高的提纯效率,通过真空提纯工艺可大幅提高材料的纯度和电阻率。提出要研制n型高纯高阻硅单晶,还需通过真空提纯工艺精确地控制硼、磷杂质的相对含量,并充分考虑杂质在径向上的分布规律。 展开更多

关键词 真空提纯 N型 高阻 硅单晶 区熔(FZ)

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真空高阻区熔Si单晶等径初期少子寿命的变化

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作者 索开南 闫萍 +3 位作者 张殿朝 庞炳远 刘燕 董军恒 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期284-286,共3页

介绍了生长电阻率1×104～2×104Ω.cm的p型高阻真空区熔Si单晶时,所生长单晶少子寿命的变化特点。经过反复实验发现,真空环境下生长的高阻单晶,在转肩后不久,晶棒断面中心处,寿命均出现了明显的突变,并且有30～40mm的低寿命区... 介绍了生长电阻率1×104～2×104Ω.cm的p型高阻真空区熔Si单晶时,所生长单晶少子寿命的变化特点。经过反复实验发现,真空环境下生长的高阻单晶,在转肩后不久,晶棒断面中心处,寿命均出现了明显的突变,并且有30～40mm的低寿命区,之后随着生长的继续,寿命又会有明显的升高。此种现象在相同条件、相同原料生长的气氛单晶中就没有出现。利用金相电子显微镜对所发现的低寿命区进行了缺陷分析,结果在低寿命区的断面处均未发现漩涡、位错等对寿命影响较为严重的缺陷。 展开更多

关键词 真空 区熔 少子寿命 漩涡 位错

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区熔法Si单晶生长的电磁场仿真计算

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作者 庞炳远 闫萍 +1 位作者 索开南 张殿朝 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期256-258,共3页

悬浮区熔法是生长Si单晶的重要方法之一,高频线圈产生的电磁场能量分布直接影响着Si单晶的生长情况,通过有限元的方法可以对区熔Si单晶生长进行数值模拟。考虑了二维轴对称情况下由高频线圈产生的电磁场对熔区产生的影响,分析了区熔Si... 悬浮区熔法是生长Si单晶的重要方法之一,高频线圈产生的电磁场能量分布直接影响着Si单晶的生长情况,通过有限元的方法可以对区熔Si单晶生长进行数值模拟。考虑了二维轴对称情况下由高频线圈产生的电磁场对熔区产生的影响,分析了区熔Si单晶生长系统的组成,通过电磁场基本方程的推导建立了电磁场模型。利用软件进行了计算机建模,对模型的网格划分充分考虑了计算的关键部位,通过边界条件和载荷的选取完善了电磁场方程,最终通过计算机仿真计算得出电磁场的模拟结果。 展开更多

关键词 区熔 SI 数值模拟 电磁场

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高阻区熔硅单晶的径向少子寿命变化

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作者 闫萍 张殿朝 +1 位作者 索开南 庞炳远 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1186-1189,1221,共5页

在氩气气氛及真空环境下生长的高阻区熔硅单晶的径向少子寿命分布情况进行了检测。检测结果表明,在氩气气氛下生长的各种规格的高阻单晶,其少子寿命一般都在1 000μs以上,且径向变化大部分在10%以内,当生长工艺参数改变时,单晶少子寿命... 在氩气气氛及真空环境下生长的高阻区熔硅单晶的径向少子寿命分布情况进行了检测。检测结果表明,在氩气气氛下生长的各种规格的高阻单晶,其少子寿命一般都在1 000μs以上,且径向变化大部分在10%以内,当生长工艺参数改变时,单晶少子寿命的径向分布规律虽然会有所不同,但对少子寿命径向均匀性的影响却几乎可以忽略。而在真空环境、不同工艺参数下生长的单晶,其少子寿命的径向分布及均匀性的变化则十分的明显,还会经常看到中心少子寿命400~500μs、边缘区域少子寿命高于1 000μs的单晶。本文在单晶生长试验的基础上,通过对产生这种现象的原因进行分析,确定了采用适当地降低晶体生长速率、提高加热功率的方法,可以使高阻真空区熔硅单晶中心区域的少子寿命的提高,并使其径向分布变均匀。 展开更多

关键词 高阻 区熔硅 少子寿命 单晶生成 径向不均匀性

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区熔单晶硅光晶体管瞬态特性的实验研究

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作者 梁琨 张海君 +4 位作者 周地宝 杨茹 韩德俊 张录 宁宝俊 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期376-381,共6页

现有光晶体管具有噪声较低、增益较高(光信号强度适中时)等优点;但它同时也存在线性较差、光信号较弱时增益较低等缺点,限制了它的实际应用。本文报道了一种基于高纯区熔单晶硅和发射结-集电结接近穿通状态的具有高灵敏度、高线性度光... 现有光晶体管具有噪声较低、增益较高(光信号强度适中时)等优点;但它同时也存在线性较差、光信号较弱时增益较低等缺点,限制了它的实际应用。本文报道了一种基于高纯区熔单晶硅和发射结-集电结接近穿通状态的具有高灵敏度、高线性度光晶体管的瞬态特性研究结果,采用负载电阻法和互阻放大器法分别测量响应时间对偏置电压和入射光功率的依赖关系。测量结果显示,器件的上升及下降时间明显依赖于入射光功率的变化,对偏置电压的依赖性较弱;416nW和1128nW入射光功率下大尺寸器件的响应时间分别在170μs和10μs量级,在416nW入射光功率下小尺寸器件的上升时间约为30μs,与理论计算结果具有较好的符合。 展开更多

关键词 瞬态特性 光晶体管 区熔硅 互阻放大器

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区熔法生长掺Sb-Hg_(1-x)Cd_xTe晶体

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作者 王珏 刘激鸣 +1 位作者 俞振中 汤定元 《红外技术》 CSCD 1990年第5期26-29,共4页

报道了用区熔法生长掺Sb-Hg(1-x)Cd_xTe晶体的工作,求得其分凝系数为5×10^(-4)。对这种掺杂晶片的电学测量及简单光伏器件制作的结果表明:Sb元素为受主杂质,利用掺Sb-Hg_(1-x)Cd_xTe晶体作为光伏器件的p型基底材料是可行的。

关键词 掺Sb-HgCd 晶体材料 区熔法 制备

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硅中微量硼元素的区熔掺杂

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作者 闫萍 庞炳远 索开南 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期60-63,共4页

以高纯B2O2的水溶液为掺杂剂，采用将掺杂剂逐点滴涂在硅棒表面后再进行区熔的方式，实现了硅材料的微量硼掺杂，研制出了导电类型为P型、电阻率为3000～5000Ω·cm的区熔用硅多晶。实验表明，区熔掺杂完成后附加的一次真空区熔过... 以高纯B2O2的水溶液为掺杂剂，采用将掺杂剂逐点滴涂在硅棒表面后再进行区熔的方式，实现了硅材料的微量硼掺杂，研制出了导电类型为P型、电阻率为3000～5000Ω·cm的区熔用硅多晶。实验表明，区熔掺杂完成后附加的一次真空区熔过程，使杂质在多晶硅中的分布变得更加均匀。在确定的工艺条件下，由于掺杂前及掺杂后多晶硅轴向电阻率的一致性、实验用多晶硅样本的大小、所需掺杂剂剂量的多少等因素均会影响掺杂的准确性，因此需要在相同条件下进行多次实验，通过积累大量的实验数据以实现准确掺杂。 展开更多

关键词 区熔(FZ) 掺硼 硅 高电阻率 高纯度

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旋转工艺对高阻区熔硅单晶研制的影响

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作者 庞炳远 闫萍 刘洪 《微纳电子技术》 北大核心 2016年第9期630-633,共4页

采用区熔工艺对多次真空提纯后的多晶硅进行了n型高阻硅单晶生长。真空提纯时,通过对工艺参数的精确控制,稳步提升了晶体的纯度和电阻率。单晶生长时,对比分析了常规旋转工艺和正反转旋转工艺两种生长方式对单晶径向电阻率分布的影响,... 采用区熔工艺对多次真空提纯后的多晶硅进行了n型高阻硅单晶生长。真空提纯时,通过对工艺参数的精确控制,稳步提升了晶体的纯度和电阻率。单晶生长时,对比分析了常规旋转工艺和正反转旋转工艺两种生长方式对单晶径向电阻率分布的影响,并通过计算得到了杂质在单晶径向上的分布规律。分析认为正反转旋转工艺可以精确地控制杂质在单晶径向上的分布情况,进而确保了单晶径向上的磷杂质含量略大于硼杂质含量。最终,通过采用正反转旋转工艺,成功研制了电阻率为8 000Ω·cm以上的n型高均匀性区熔硅单晶。 展开更多

关键词 旋转工艺 区熔(FZ) 硅单晶 高阻 高均匀性

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气相掺杂区熔硅单晶的掺杂剂量计算方法研究 被引量：1

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作者 史继祥 索开南 《电子工业专用设备》 2013年第10期50-53,共4页

随着电力电子技术的发展,对高品质低阻高寿气相掺杂区熔硅单晶的需求越来越紧迫,欧美主要国家的气相掺杂区熔硅单晶生长技术已经趋于成熟,而我国还处于起步阶段。主要从理论方面分析气相掺杂过程PH3进入晶体中的方式和过程,并对掺入量... 随着电力电子技术的发展,对高品质低阻高寿气相掺杂区熔硅单晶的需求越来越紧迫,欧美主要国家的气相掺杂区熔硅单晶生长技术已经趋于成熟,而我国还处于起步阶段。主要从理论方面分析气相掺杂过程PH3进入晶体中的方式和过程,并对掺入量的计算过程进行了详细说明。 展开更多

关键词 气相掺杂 电阻率 区熔 原子浓度

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线圈台阶对区熔硅单晶生长影响的数值计算分析

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作者 庞炳远 闫萍 +1 位作者 索开南 张殿朝 《中国电子科学研究院学报》 2009年第2期144-147,共4页

悬浮区熔法是生长硅单晶的重要方法之一,线圈形状作为主要的工艺参数直接影响能量分布并最终决定硅单晶的生长情况。通过有限元法对区熔硅单晶生长进行数值模拟,考虑二维轴对称情况下由高频线圈产生的电磁场对熔区产生的影响,主要对比... 悬浮区熔法是生长硅单晶的重要方法之一,线圈形状作为主要的工艺参数直接影响能量分布并最终决定硅单晶的生长情况。通过有限元法对区熔硅单晶生长进行数值模拟,考虑二维轴对称情况下由高频线圈产生的电磁场对熔区产生的影响,主要对比分析了线圈上方有无台阶对单晶生长的不同影响。同时结合相应的试验结果及现象,得到了线圈台阶的引入提高了晶体成晶的质量。 展开更多

关键词 区熔硅单晶 数值模拟 线圈台阶

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区熔高阻硅单晶电阻率均匀性控制技术研究 被引量：1

16

作者 庞炳远 闫萍 《电子工业专用设备》 2017年第6期6-9,33,共5页

区熔工艺中各项参数的设置会直接影响高阻单晶的电阻率均匀性。在高阻区熔硅单晶生长时,通过采用下轴正、反向交替旋转的模式,可使直径75 mm的高阻单晶的径向电阻率变化可控制在15%以下,而这一参数在下轴单向旋转时则为30%~40%或更高。... 区熔工艺中各项参数的设置会直接影响高阻单晶的电阻率均匀性。在高阻区熔硅单晶生长时,通过采用下轴正、反向交替旋转的模式,可使直径75 mm的高阻单晶的径向电阻率变化可控制在15%以下,而这一参数在下轴单向旋转时则为30%~40%或更高。从单晶断面及轴向电阻率分布情况可以看出,区熔硅单晶的径向电阻率分布主要由晶体生长界面的形状以及晶体旋转、电磁力及重力等因素决定,并在生长界面边缘形成高电阻率区,杂质分凝对径向电阻率分布的影响较小,只体现在轴向电阻率的变化上。 展开更多

关键词 区熔 硅单晶 生长工艺 电阻率均匀性

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分布式碲锌镉晶体制备材料区熔提纯炉研究 被引量：1

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作者 罗亚南 陈亦忻 +1 位作者 李照存 郭关柱 《红外》 CAS 2021年第12期26-33,共8页

针对远红外探测器衬底制造对高品质碲锌镉单晶材料的需求,为了满足高品质碲锌镉单晶生长对高纯度原材料的需要,基于区熔提纯原理与工艺实现方法设计出一种由区熔炉炉体、移动加热装置、气路系统和电气控制系统等组成的分布式碲锌镉晶体... 针对远红外探测器衬底制造对高品质碲锌镉单晶材料的需求,为了满足高品质碲锌镉单晶生长对高纯度原材料的需要,基于区熔提纯原理与工艺实现方法设计出一种由区熔炉炉体、移动加热装置、气路系统和电气控制系统等组成的分布式碲锌镉晶体制备材料区熔提纯炉。采用氢气除杂、氮气保护和伺服机构控制加热温度场移动的方法来实现区熔提纯。在区熔窄区宽度为15 mm和倾斜角度为7°的条件下,开展了碲、锌和镉等原材料的区熔提纯实验。结果表明,当加热温度高于材料熔点50 K且移动速度为0.006 mm·s^(-1)时,区熔加热装置往复移动10次以上,可将碲锌镉晶体制备所需的原材料纯度由6N(99.9999%)提高到7N(99.99999%);分布式碲锌镉晶体制备材料区熔提纯炉的加热温度、加热装置移动速度和移动稳定性较好。 展开更多

关键词 碲锌镉晶体制备 材料提纯 精馏提纯 区熔提纯方法 区熔提纯炉

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区熔硅单晶掺杂技术概述 被引量：1

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作者 庞炳远 《电子工业专用设备》 2011年第5期52-54,共3页

区熔硅单晶是制作电力电子器件的主要原材料,高质量的电力电子器件的发展对区熔硅单晶的高完整性、高纯度、高均匀性及大直径化提出了较高的要求。随着电力电子器件快速发展,市场需求急剧增加,为了深入的研究并应用掺杂技术,对几种掺杂... 区熔硅单晶是制作电力电子器件的主要原材料,高质量的电力电子器件的发展对区熔硅单晶的高完整性、高纯度、高均匀性及大直径化提出了较高的要求。随着电力电子器件快速发展,市场需求急剧增加,为了深入的研究并应用掺杂技术,对几种掺杂工艺进行了分析和探讨。 展开更多

关键词 区熔 硅单晶 掺杂

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直拉区熔联合法硅单晶生长技术研究

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作者 庞炳远 闫萍 +2 位作者 索开南 董军恒 刘洪 《电子工业专用设备》 2014年第8期11-14,共4页

通过直拉工艺生长直径60 mm的N型〈100〉单晶,之后以该单晶作为原料,采用区熔工艺生长成50mm（2英寸）N型〈111〉单晶,单晶的电阻率为2.71～5.35Ω·cm,少子寿命为500～750 μs,氧碳含量均低于1×16 cm-3.实验表明,通过直拉工... 通过直拉工艺生长直径60 mm的N型〈100〉单晶,之后以该单晶作为原料,采用区熔工艺生长成50mm（2英寸）N型〈111〉单晶,单晶的电阻率为2.71～5.35Ω·cm,少子寿命为500～750 μs,氧碳含量均低于1×16 cm-3.实验表明,通过直拉工艺和区熔工艺联合方式研制的低阻硅单晶具有电阻率控制准确、氧碳含量低、工艺易于实施等特点.同时,对直拉区熔联合法生长单晶的技术特点进行了探讨. 展开更多

关键词 直拉 区熔 硅单晶 电阻率

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区熔单晶炉下轴旋转电机改型设计

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作者 梁秀梅 张冰毅 《电子工业专用设备》 1999年第4期32-34,共3页

就区熔单晶炉下轴旋转系统中,通常出现力矩电机输出力矩降低的问题,提出采用稀土永磁电机的改型设计试验。实际应用表明,该系统运行情况良好。

关键词 区熔单晶炉 轴旋转电机 稀土永磁电机

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