- •Методические указания
- •Исследование процесса водородного восстановления кремния из тетрахлорида кремния методом численного
- •Теоретические сведения
- •1.1. Равновесный выход конденсирующегося элемента
- •1.2. Компонентный состав и базисные реакции в системе
- •1.4.Константа равновесия химической реакции.
- •1.4. Вычисление константы равновесия кр химической
- •1.5. Система уравнений химического равновесия
- •2. Лабораторные задания
- •3. Требования к отчёту
- •4. Контрольные вопросы
- •1.1. Методы получения монокристаллов из расплавов
- •1.2. Упрощающие предположения, принимаемые при теоретическом описании процессов направленной
- •1.3. Уравнения материального баланса примесного
- •1.4. Однократная зонная перекристаллизация
- •1.5. Многократная зонная перекристаллизация.
- •1.6. Механизмы переноса примеси в жидкой фазе
- •1.7. Уравнение Бартона– Прима – Слихтера для расчёта
- •1.8.Распределение нелетучей примеси по длине
- •2. Лабораторные задания
- •3.Требования к отчёту
- •4. Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
3.Требования к отчёту
Отчёт по лабораторной работе должен быть представлен в распечатанном виде и в электронном варианте на дискете (диске). Распечатка отчёта должна включать:
название и цель работы;
определения равновесного и эффективного коэффициентов распределения примеси;
значения равновесных коэффициентов распределения основных легирующих примесей в кремнии;
значения коэффициентов диффузии основных легирующих примесей в расплаве кремния;
формулу для расчёта распределения нелетучей примеси в кристалле после однократной зонной перекристаллизации однородно легированного исходного слитка;
основные соотношения для расчёта распределения нелетучей примеси в кристалле после многократной зонной перекристаллизации;
результаты исследования закономерностей однократной зонной перекристаллизации кремния, представленные в виде графиков, снабжённых подписями;
результаты исследования закономерностей многократной зонной перекристаллизации кремния, представленные в виде графиков, снабжённых подписями;
расчёт зависимости эффективного коэффициента распределения примеси от параметров процесса направленной кристаллизации;
выводы по результатам исследования закономерностей зонной перекристаллизации кремния;
На диске в каталоге группы следует сохранить файл отчёта, а также mcd-файлы, содержащие результаты, полученные в ходе выполнения работы и подтверждающие сделанные в отчёте выводы.
4. Контрольные вопросы
4.1. Методы получения монокристаллов полупроводников из расплавов.
4.2. Упрощающие предположения, используемые при теоретическом описании процессов направленной кристаллизации.
4.3. Распределение нелетучей примеси в кристалле, полученном однократной зонной перекристаллизацией однородно легированного исходного слитка.
4.4. Методика расчёта распределения нелетучей примеси в кристалле после многократной зонной перекристаллизации.
4.5. Уравнение Бартона-Прима-Слихтера для эффективного коэффициента распределения примеси.
4.6. Распределение нелетучей примеси по длине кристалла, полученного при конечной скорости движения расплавленной зоны.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Термодинамические характеристики некоторых веществ системы Si-H-Cl, необходимые для вычислений по формулам пункта 1.4 /1/
Величина |
Вещество |
|||||
H2 |
HCl |
SiCl2 |
SiCl3 |
SiCl4 |
Si(тв.) |
|
А1, ДжК-1моль-1 |
188,5198 |
248,7904 |
423,5267 |
517,84 |
591,6589 |
74,9243 |
А2, ДжК-1моль-1 |
22,6034 |
25,452 |
58,0401 |
82,8089 |
107,5418 |
23,698 |
А3, ДжК-1моль-1 |
0,0041769 |
-0,0003806 |
-0,003544 |
-0,006517 |
-0,0093095 |
-0,002175 |
А4, ДжК-1моль-1 |
-0,376 |
-0,07448 |
0,70837 |
1,32037 |
1,86307 |
0,54548 |
А5, ДжК-1моль-1 |
40,4892 |
39,6716 |
0,6233 |
1,2988 |
2,1092 |
16,525 |
А6, ДжК-1моль-1 |
-23,282 |
-27,973 |
-0,551 |
-1,148 |
-1,862 |
- |
А7, ДжК-1моль-1 |
8,333 |
10,698 |
0,24 |
0,499 |
0,808 |
- |
fH0(0), кДжмоль-1 |
0 |
-92,126 |
-163,200 |
-395,000 |
-660,078 |
0 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Значения равновесных коэффициентов распределения легирующих примесей в процессах кристаллизации кремния /2, с.94/
Примесь |
К0 |
Примесь |
К0 |
Примесь |
К0 |
Sn |
1.6е-2 |
Ga |
8.0е-3 |
As |
0.3 |
B |
0.8 |
In |
4.0е-4 |
Sb |
2.3е-2 |
Al |
2.0е-3 |
P |
0.35 |
Bi |
7.0е-2 |
Cu |
4.0е-4 |
Au |
2.5е-3 |
Zn |
1.0е-5 |
Здесь Ае-N означает А·10-N