Eisenverunreinigungen in multikristallinem Silizium: gerichtete Erstarrung und Analyse der strukturellen und elektrischen Eigenschaften
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Stuttgart
Fraunhofer-Verl.
2014
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
2 GRUNDLAGEN 5
2.1 GERICHTETE ERSTARRUNG 5
2.1.1 KONTAMINATIONSQUELLEN BEI DER GERICHTETEN ERSTARRUNG 6
2.1.1.1 ROHSTOFF 6
2.1.1.2 TIEGELMATERIAL 8
2.1.1.3 OFENEINBAUTEN 8
2.1.2 SEGREGATION VON VERUNREINIGUNGEN 9
2.2 REKOMBINATION VON LADUNGSTRAEGERN 11
2.2.1 REKOMBINATION IM IDEALEN HALBLEITER 11
2.2.2 REKOMBINATION IM REALEN HALBLEITER 12
2.3 EISEN IN SILIZIUM 14
2.3.1 LOESLICHKEIT UND DIFFUSION IN SILIZIUM 14
2.3.2 PAARBILDUNG VON EISEN 16
2.3.3 REKOMBINATIONSAKTIVITAET IN SILIZIUM 17
2.4 SAUERSTOFF IN SILIZIUM 20
2.4.1 LOESLICHKEIT UND DIFFUSION 20
2.4.2
OI
-KOMPLEXE 21
2.4.2.1 THERMISCHE DONATOREN 22
2.4.2.2 FLACHE THERMISCHE DONATOREN 23
2.4.2.3 NEUE DONATOREN 23
2.4.3 AUSSCHEIDUNGEN 24
3 EXPERIMENTELLE METHODEN 25
3.1 AUFBAU DER VERSUCHSANLAGE 25
3.2 PROZESSPARAMETER 28
XI
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XII
INHALTSVERZEICHNIS
3.3 GEZIELTE BOR- UND EISENZUGABE 32
4 CHARAKTERISIERUNGSMETHODEN 35
4.1 MIKROWELLEN-DETEKTIERTES PHOTOLEITFAEHIGKEITSABKLINGEN (FT-PCD) 36
4.2 4-SPITZEN-METHODE 41
4.3 WEITERE CHARAKTERISIERUNGSMETHODEN 42
5 ERGEBNISSE UND DISKUSSION 49
5.1 KORNSTRUKTUR DER GEZUECHTETEN KRISTALLE 50
5.1.1 KORNSTRUKTUR 50
5.1.2 DURCHMISCHUNG DER SCHMELZE 53
5.1.3 DISKUSSION DER KORNSTRUKTUR DER GEZUECHTETEN KRISTALLE 57
5.2 VERUNREINIGUNGSGEHALT DER KRISTALLE OHNE BORDOTIERUNG
AUS DER VERSUCHSREIHE A 59
5.2.1 GESAMTEISENGEHALT 59
5.2.2 WEITERE VERUNREINIGUNGEN 62
5.2.3 DISKUSSION DER GRUNDKONTAMINATION 64
5.2.3.1 EISENVERUNREINIGUNG 64
5.2.3.2 KUPFER-, NICKEL- UND TITAN-VERUNREINIGUNG 75
5.2.3.3 ALUMINIUMVERUNREINIGUNG 76
5.3 BORDOTIERUNG UND GEZIELTE EISENKONTAMINATION 78
5.3.1 BESTIMMUNG DER STOERSTELLENKONZENTRATION 78
5.3.1.1 DLTS-MESSUNG ZUR BESTIMMUNG DER TIEFEN STOERSTELLEN . . 78
5.3.1.2 HALL-MESSUNGEN ZUR BESTIMMUNG
DER LADUNGSTRAEGERKONZENTRATION 80
5.3.1.3 SPEZIFISCHER WIDERSTAND DES BORDOTIERTEN KRISTALLS OHNE
GEZIELTE EISENKONTAMINATION 82
5.3.2 DISKUSSION DER BORDOTIERUNG UND DER GEZIELTEN KONTAMINATION
MIT EISEN 84
5.4 MINORITAETSLADUNGSTRAEGERLEBENSDAUER 87
5.4.1 MESSUNG DER MINORITAETSLADUNGSTRAEGERLEBENSDAUER MITTELS N-PCD . .
87
5.4.1.1 MINORITAETSLADUNGSTRAEGERLEBENSDAUER DER VERSUCHSREIHE A
OHNE BORDOTIERUNG 87
5.4.1.2 MINORITAETSLADUNGSTRAEGERLEBENSDAUER DER VERSUCHSREIHE A
MIT BORDOTIERUNG 91
INHALTSVERZEICHNIS XIII
5.4.1.3 MINORITAETSLADUNGSTRAEGERLEBENSDAUER DER VERSUCHSREIHE B . 93
5.4.1.4 MINORITAETSLADUNGSTRAEGERLEBENSDAUER DER VERSUCHSREIHE C . 95
5.4.2 KORNGEFUEGE UND VERSETZUNGEN 97
5.4.3 DISKUSSION DER VERTEILUNG DER MINORITAETSLADUNGSTRAEGERLEBENSDAUER .
98
5.4.3.1 LEBENSDAUERVERTEILUNG IN ABHAENGIGKEIT
DER WACHSTUMSBEDINGUNGEN 99
5.4.3.2 LEBENSDAUERVERTEILUNG IN ABHAENGIGKEIT
DER EISENKONZENTRATION 106
5.4.3.3 LEBENSDAUERVERTEILUNG IN EISENKONTAMINIERTEN BLOECKEN
IN ABHAENGIGKEIT DER WACHSTUMSBEDINGUNGEN 111
5.5 SPEZIFISCHER WIDERSTAND UND LEITUNGSTYP 115
5.5.1 SPEZIFISCHER WIDERSTAND 115
5.5.1.1 SPEZIFISCHER WIDERSTAND DER VERSUCHSREIHE A
OHNE BORDOTIERUNG 115
5.5.1.2 SPEZIFISCHER WIDERSTAND AN TEMPERATURBEHANDELTEN
PROBEN AUS DER VERSUCHSREIHE A OHNE BORDOTIERUNG .... 120
5.5.1.3 GESAMTSAUERSTOFFGEHALT DER KRISTALLE
AUS DER VERSUCHSREIHE A 123
5.5.1.4 SPEZIFISCHER WIDERSTAND DER KRISTALLE
AUS DER VERSUCHSREIHE A MIT BORDOTIERUNG 125
5.5.1.5 SPEZIFISCHER WIDERSTAND DER KRISTALLE
AUS DER VERSUCHSREIHE B 127
5.5.1.6 SPEZIFISCHER WIDERSTAND DER KRISTALLE
AUS DER VERSUCHSREIHE C 128
5.5.2 DISKUSSION DER THERMISCHEN DONATOREN IN MULTIKRISTALLINEM SILIZIUM
130
5.5.2.1 GINFLUSS THERMISCHER DONATOREN AUF DEN LEITUNGSTYP . . . 131
5.5.2.2 EINFLUSS DER THERMISCHEN DONATOREN UND DES EISENS
AUF DIE BEWEGLICHKEIT 133
5.5.2.3 THERMISCHE DONATOREN UND EISEN 135
5.6 LOKALE EISENVERTEILUNG 138
5.6.1 HOCHAUFGELOESTE MESSUNG DER MINORITAETSLADUNGSTRAEGERLEBENSDAUER . .
138
5.6.2 REKOMBINATIONSAKTIVITAET MITTELS EBIC 139
5.6.3 AUSBREITUNGSWIDERSTAND MITTELS SSRM-MESSUNGEN AM AFM .... 142
XIV
INHALTSVERZEICHNIS
5.6.3.1 KORNGRENZEN DES KRISTALLS OHNE DOTIERUNG
AUS DER VERSUCHSREIHE A 142
5.6.3.2 KORNGRENZEN DES KRISTALLS MIT 400 PPMW BISENDOTIERUNG
AUS DER VERSUCHSREIHE A 144
5.6.3.3 KORNGRENZEN DES KRISTALLS MIT 400 PPMW EISENDOTIERUNG
AUS DER VERSUCHSREIHE C 145
5.6.4 EISENPRAEZIPITATE MITTELS REM-AUFNAHMEN 146
5.6.5 KORRELATION EBIC/AFM/EDX 148
5.6.6 DISKUSSION DER ERGEBNISSE AUS DEN LOKALEN MESSUNGEN 149
6 ZUSAMMENFASSENDE WERTUNG UND AUSBLICK 153
LITERATURVERZEICHNIS 157
LISTE DER VERWENDETEN ABKUERZUNGEN UND SYMBOLE 177
VEROEFFENTLICHUNGEN 179
DANKSAGUNG 181
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