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第一章硅、锗的化学制备
㈠ 比较三氯氢硅氢还原法和硅烷法制备高纯硅的优缺点?
答:1.SiHCl3氢还原法:
优点 : 产量大、质量高、成本低,由于SiHCl3中有一个Si-H键,活泼易分
解,沸点低,容易制备、提纯和还原。
缺点:B、P杂质较难去除(基硼、基磷量),这是影响硅电学性能的主要
杂质。
2.硅烷法:
优点: 杂质含量小;无设备腐蚀;不使用还原剂;便于生长外延层。
缺点: 制备过程的安全性要求高。
㈡ 制得的高纯多晶硅的纯度:残留的B、P含量表示(基硼、基磷量)。
㈢*精馏提纯:利用混合液中各组分的沸点不同来达到分离各组分的目的。
第二章、区熔提纯
1. 以二元相图为例说明什么是分凝现象?平衡分凝系数?有效分凝系数?
答:如图是一个二元相图,在一个系统中,当系统的温度为T0时,系统中有
固相和液相。由图中可知,固相中杂志含量CsCL (液相中杂志成分)。
1、 这种含有杂志的晶态物质熔化后再结晶时,杂志在结晶的固体和未
结晶的液体中浓度不同的现象叫做*分凝现象。
2、 在一定温度下,平衡状态时,杂质在固液两相中浓度的比值K0=CS/CL
叫作平衡分凝系数。
3、 为了描述界面处薄层中杂质浓度偏离对固相中的杂质浓度的影响,
把固相杂质浓度CS与熔体内部的杂质浓度CL0的比值定义为*有效分凝
系数。Keff=CS/CL0
2. 推导BPS公式,说明各个物理量的含义并讨论影响分凝系数的因素。
答:*BPS公式推导:书P21~P23
式中:K0为平衡分凝系数;Keff为有效分凝系数;f为固液相面的的移动
速度;δ为扩散层厚度;D为扩散系数。
影响分凝系数的因素:
①当f 远大于D/δ时, fD/δ→+∞,exp(-fD/δ) →0,Keff→1,
即固液中杂质浓度差不多.分凝效果不明显。
②当f 远小于D/δ时, fD/δ→0,exp(-fD/δ) →1,Keff→K0,分
凝效果明显。
③扩散层厚度和扩散系数,D/δ越小,分凝结果越差。
3. *分别写出正常凝固过程、一次区熔过程锭条中杂质浓度Cs公式,说明各个物
理量的含义。
答:正常凝固过程:
一次区熔过程:
式中:K为Cs与熔体中平均杂质浓度的比值;C0为原样品中杂质的平均浓
度;l为区熔过程中的熔区长度。
4. 说明为什么*实际区熔是,最初几次要选择大熔区后几
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