Обнаружение p/n-типов проводимости

Из-за высокой концентрации фосфора в исходном некачественном сырье часто наблюдаются изменения в типе проводимости брусков поликристаллического кремния. Следовательно, очень важно обнаруживать такие изменения от p к n проводимости с высоким разрешением, поскольку материал с n-типом проводимости не может использоваться.

В фотоэлектрической промышленности иногда используется материал низкого качества с высокой концентрацией фосфора. Фосфор имеет коэффициент разделения (сегрегации) 0.35 и поэтому скапливается в верхней части исходного сырья (последняя часть, которая затвердевает). При этом его концентрация может быть настолько высокой, что могут происходить изменения проводимости с p-типа на n-тип. Как следствие, такие материалы с n-типом проводимости непригодны для создания солнечных элементов. Перед тем, как тип проводимости полностью изменится на n, существует узкая часть материала, которая имеет очень высокое удельное сопротивление. Поскольку трудно достичь высокого разрешения при измерении удельного сопротивления методом вихревых токов, предпочтительно использовать фотопроводимость для обнаружения таких p/n изменений.

Фотопроводимость (или высота сигнала) зависит от удельного сопротивления, поскольку глубина проникновения микроволн увеличивается с увеличением удельного сопротивления. Поэтому при высоких удельных сопротивлениях измеряется больший объем образца. Эта зависимость может быть использована для обнаружения p/n-типов проводимости.

С помощью компьютерного алгоритма можно обнаружить резкий рост фотопроводимости, так что изменение типа проводимости может быть измерено с разрешением по высоте в 1 мм (см. рис. 1 и 2). Данный алгоритм может быть использован в наших измерителях моделей MDPpro, MDPinline и MDPinline ingot. Высокая точность измерения и возможность установки непосредственно на линию производства позволяют отсортировать бесполезный материал с n-типом проводимости как можно раньше.

Рис. 1. Карта фотопроводимости поликристаллического кремния с указанной высотой бруска, на которой обнаружена смена типов проводимости, и высотой, на которой среднее значение удельного сопротивления превышает 3 Ом·см

Рис. 2. Графики среднего удельного сопротивления, средней фотопроводимости и среднего значения обнаружения смены p/n-типов проводимости.