扩散工艺介绍课件.ppt
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- 扩散 工艺 介绍 课件
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1、Page 1扩散工艺介绍技术部2009-7-16对磷扩散的认识对磷扩散的认识半导体特性半导体特性 硅太阳电池生产中常用的几种元素:硅(Si)、磷(P)、硼(B)元素的原子结构模型如下:第三层第三层4个电子个电子第二层第二层8个电子个电子第一层第一层2个电子个电子Si+14P+15B最外层最外层5个电子个电子最外层最外层3个电子个电子siPB对磷扩散的认识对磷扩散的认识半导体特性半导体特性 硼(B)是三族元素,原子的最外层有三个价电子,硼原子最外层只有三个电子参加共价键,在另一个价键上因缺少一个电子而形成一个空位,邻近价键上的价电子跑来填补这个空位,就在这个邻近价键上形成了一个新的空位,我们称这
2、个空位叫“空穴”。这种依靠空穴导电的半导体称为空穴型半导体,简称P型半导体。P型半导体中空穴为多数载流子,自由电子为少数载流子。这种接受自由电子的杂质称为受主杂质。如下图:对磷扩散的认识对磷扩散的认识半导体特性半导体特性P型半导体(受主掺杂)型半导体(受主掺杂)-接受自由电子接受自由电子空键空键接受电子接受电子空穴空穴对磷扩散的认识对磷扩散的认识半导体特性半导体特性磷(P)是五族元素,原子的最外层有五个价电子,磷原子最外层五个电子中只有四个参加共价键,另一个不在价键上,成为自由电子,失去电子的磷原子是一个带正电的正离子,正离子处于晶格位置上,不能自由运动,它不是载流子。因此,掺入磷的半导体起导
3、电作用的,主要是磷所提供的自由电子,这种依靠电子导电的半导体称为电子型半导体,简称N型半导体。N型半导体上自由电子为多数载流子,空穴为少数载流子。这种提供自由电子的杂质称为施主杂质。如下图:对磷扩散的认识对磷扩散的认识半导体特性半导体特性N型半导体(施主掺杂)型半导体(施主掺杂)-提供自由电子提供自由电子多余电子多余电子扩散工艺介绍 工艺原理 高温下,单晶固体中会产生空位的点缺陷。当存在主原子或杂质原子的浓度梯度时,点缺陷会影响原子的运动。当某一晶格原子偶然地获得足够的能量而离开晶格位置,成为一个填隙原子,同时产生一个空位。当邻近的原子向空位迁移时,这种机理称为空位扩散。杂质原子Si原子晶格空
4、位扩散工艺目的介绍 扩散的目的:形成PN结太阳电池磷扩散方法三氯氧磷(POCl3)液态源扩散喷涂磷酸水溶液后链式扩散丝网印刷磷浆料后链式扩散目前采用的是第一种方法。扩散装置示意图开管扩散炉结构示意图排 风气源柜炉体柜计算机控制柜 推舟机构排废口净化操作台 总电源进线 进气热扩散化学反应方程式 化学反应方程式 525600335OPPClPOClC 以上2522510254ClOPOPClPSiOSiOPC4552290052以上扩散的两种模型 恒定表面浓度扩散恒定表面浓度扩散 恒定掺杂剂总量扩散恒定掺杂剂总量扩散 Ns是恒定的表面浓度,D是恒定的扩散系数,x是位置坐标,t是扩散时间,erfc是
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