硅料回收是指對廢棄的硅料進行再利用或處理的過程。硅料是一種重要的材料,廣泛應用于電子、光電子、太陽能等領域。由于硅料的高附加值和廣泛使用,回收硅料可以減少資源浪費,降低環境污染。
電阻率與均勻度 拉制單晶時摻入一定雜質以控制單晶的電阻率。由于雜質分布不勻,電阻率也不均勻。電阻率均勻性包括縱向電阻率均勻度、斷面電阻率均勻度和微區電阻率均勻度。它直接影響器件參數的一致性和成品率。
熱導率較大。化學性質穩定,又易于形成穩定的熱氧化膜。在平面型硅器件制造中可以用氧化膜實現PN結表面鈍化和保護,還可以形成金屬-氧化物-半導體結構,制造MOS場效應晶體管和集成電路。上述性質使PN結具有良好特性,使硅器件具有耐高壓、反向漏電流小、、使用壽命長、可靠性好、熱傳導好,并能在200高溫下運行等優點。
硅具有優良的半導體電學性質。禁帶寬度適中,為1.12電子伏。載流子遷移率較高,電子遷移率為1350厘米2/伏·秒,空穴遷移率為480厘米2/伏·秒。本征電阻率在室溫(300K)下高達2.3×105歐·厘米,摻雜后電阻率可控制在104~10-4 歐·厘米的寬廣范圍內,能滿足制造各種器件的需要。硅單晶的非平衡少數載流子壽命較長,在幾十微秒至1毫秒之間。
硅是元素半導體。電活性雜質磷和硼在合格半導體和多晶硅中應分別低于0.4ppb和0.1ppb。拉制單晶時要摻入一定量的電活性雜質,以獲得所要求的導電類型和電阻率。重金屬銅、金、鐵等和非金屬碳都是極有害的雜質,它們的存在會使PN結性能變壞。硅中碳含量較高,低于1ppm者可認為是低碳單晶。碳含量超過3ppm時其有害作用已較顯著。硅中氧含量甚高。氧的存在有益也有害。直拉硅單晶氧含量在5~40ppm范圍內;區熔硅單晶氧含量可低于1ppm。
在研究和生產中,硅材料與硅器件相互促進。在第二次世界大戰中,開始用硅制作雷達的高頻晶體檢波器。所用的硅純度很低又非單晶體。1950年制出只硅晶體管,提高了人們制備硅單晶的興趣。1952年用直拉法(CZ)培育硅單晶成功。1953年又研究出無坩堝區域熔化法(FZ),既可進行物理提純又能拉制單晶。1955年開始采用鋅還原四氯化硅法生產純硅,但不能滿足制造晶體管的要求。
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