Kao dobavljač silikonskih ingota FZ (plutajuće zone), često me pitaju o sadržaju ugljika u tim kvalitetnim poluvodičkim materijalima. Razumijevanje sadržaja ugljika ključno je za razne primjene u industriji elektronike i poluvodiča. U ovom postu na blogu, udubit ću se u to što sadržaj ugljika u FZ silicijskim ingotima znači, zašto je to važno i kako ga upravljamo u našem produkcijskom procesu.
Što je Fz Silicon Ingot?
Fz silicijski ingoti proizvode se tehnikom plutajuće - zone. Ova metoda uključuje otapanje polikristalne silikonske šipke s indukcijskom zavojnicom visoke frekvencije, držeći je u vertikalnom položaju. Dok se rastopljena zona kreće duž šipke, ona se učvršćuje u jedan kristalni silicij. FZ silicij poznat je po visokoj čistoći, niskom sadržaju kisika i izvrsnim električnim svojstvima, što ga čini idealnim za aplikacije kao što su uređaji visoke snage, detektori zračenja i visoko frekvencijski integrirani krugovi.
Sadržaj ugljika u Fz silicij ingot
Ugljik je jedna od nečistoća koja može biti prisutna u Fz silicijskim ingotima. Sadržaj ugljika obično se mjeri u dijelovima na milijardu (PPB) ili dijelovima na milijun (ppm). U visokokvalitetnom FZ silicijskim ingotima sadržaj ugljika je izuzetno nizak, često manji od 1 ppm.
Ugljik može ući u silicij tijekom proizvodnog procesa. Izvori onečišćenja ugljikom uključuju grafitne osjetilice koji se koriste u indukcijskom sustavu grijanja, polikristalni silicijski sirovina i okoliš u ambijentalnom okruženju u proizvodnom pogonu. Čak i količina ugljika u tragovima može imati značajan utjecaj na električna i mehanička svojstva silicija.
Zašto je sadržaj ugljika važan
- Električna svojstva: Ugljik može djelovati kao dopant ili rekombinacijski centar u silicijumu. Kada je prisutan u malim količinama, može promijeniti koncentraciju i pokretljivost nosača, što utječe na vodljivost silicija. To može biti problem za aplikacije u kojima je potrebna precizna kontrola električnih svojstava, poput tranzistora visokih performansi i integriranih krugova.
- Mehanička svojstva: Ugljik također može utjecati na mehanička svojstva silicija. Može formirati taloge karbida, što može uzrokovati koncentracije naprezanja i smanjiti mehaničku čvrstoću silicija. U aplikacijama u kojima je silicij ingot podvrgnut mehaničkom stresu, kao što je u proizvodnji poluvodičkih vafla, visok sadržaj ugljika može dovesti do pucanja i drugih nedostataka.
- Učinkovitost uređaja: Za poluvodičke uređaje sadržaj ugljika može utjecati na performanse uređaja i pouzdanost. Visoka razina ugljika može dovesti do povećane struje istjecanja, smanjenog napona raspada i kraćeg vijeka uređaja. Stoga je zadržavanje sadržaja ugljika što je moguće niže za osiguranje kvalitete i performansi poluvodičkih uređaja.
Mjerenje sadržaja ugljika
Postoji nekoliko metoda za mjerenje sadržaja ugljika u Fz silicijskim ingotima. Jedna od najčešćih metoda je sekundarna ionska masena spektrometrija (SIMS). Sims je vrlo osjetljiva tehnika koja može otkriti elemente u tragovima u krutima. Djeluje bombardirajući površinu uzorka silicija s primarnom ionskom gredom, koji s površine ispliva sekundarne ione. Ovi sekundarni ioni zatim se analiziraju masenim spektrometrom kako bi se utvrdio njihov omjer mase - do naboja, omogućujući identifikaciju i kvantifikaciju elemenata prisutnih u uzorku.
Druga metoda je Fourier - transformacija infracrvena spektroskopija (FTIR). FTIR mjeri apsorpciju infracrvene svjetlosti u uzorku silicija. Atomi ugljika u silikonskoj rešetki mogu apsorbirati infracrvenu svjetlost na specifičnim valnim duljinama, a mjerenjem intenziteta apsorpcije na tim valnim duljinama, sadržaj ugljika se može odrediti.
Kontroliranje sadržaja ugljika u proizvodnji
Kao dobavljač Fz silicijskih ingota, poduzimamo nekoliko koraka za kontrolu sadržaja ugljika u našim proizvodima.
- Odabir sirovina: Pažljivo odaberemo polikristalni silicijski sirovina visoke čistoće s niskim udjelom ugljika. To smanjuje količinu ugljika koja može ući u silicij tijekom postupka taljenja.
- Dizajn i održavanje opreme: Koristimo visokokvalitetne grafitne osjetljive i indukcijske sustave grijanja koji su dizajnirani tako da umanjuju onečišćenje ugljika. Redovito održavanje i čišćenje opreme također su ključni kako bi se spriječilo nakupljanje naslaga ugljika.
- Kontrola okoliša: Naši proizvodni pogoni opremljeni su čistim okruženjima u sobi kako bi se unošenje ugljika smanjilo iz ambijentalnog zraka. Također koristimo filtracijske sustave za uklanjanje čestica i ostalih onečišćenja iz zraka.
- Optimizacija procesa: Kontinuirano optimiziramo naš proizvodni proces kako bismo smanjili sadržaj ugljika u FZ silicijskim ingotima. To uključuje podešavanje parametara taljenja, poput brzine grijanja i brzine povlačenja, kako bi se smanjila interakcija između silicija i ugljika koji sadrže komponente opreme.
Naša predanost kvaliteti
U našoj tvrtki posvećeni smo pružanju visokokvalitetnih Fz silicijskih ingota s niskim udjelom ugljika. Imamo strogi sustav kontrole kvalitete kako bismo osigurali da naši proizvodi ispune najviše standarde. Svaka serija ingota FZ silicija temeljito je testirana na sadržaj ugljika i druge nečistoće prije otpreme našim kupcima.
Nudimo širok spektar Fz silicijskih ingota u različitim veličinama i specifikacijama kako bismo zadovoljili različite potrebe naših kupaca. Ako tražite visoku kvalitetu2inch -8 inčni Fz silicij ingot, imamo pravo rješenje za vas.
Zaključak
Sadržaj ugljika u Fz silicijskim ingotima kritičan je faktor koji utječe na električnu, mehaničku i performanse uređaja silicija. Kao dobavljač razumijevamo važnost kontrole sadržaja ugljika i poduzimati svaki mogući korak kako bismo osigurali visoku kvalitetu naših proizvoda. Ako imate bilo kakvih pitanja o našim FZ silicijskim ingotima ili želite razgovarati o vašim specifičnim zahtjevima, slobodno nas kontaktirajte. Uvijek smo spremni pomoći vam u vašim potrebama nabave i veselimo se uspostavljanju dugoročnog partnerstva s vama.
Reference
- Sze, SM (1981). Fizika poluvodičkih uređaja. John Wiley & Sons.
- Gösele, U., & Tan, Ty (1996). Oštećenja u poluvodičima. Springer.
- Pearton, SJ, & Zolper, JC (1996). Iona implantacija u poluvodičima. Akademska tiska.