第1章概論1

11硅材料工業(yè)的發(fā)展1

12半導(dǎo)體市場(chǎng)及發(fā)展2

13中國(guó)擴(kuò)建新建多晶硅廠應(yīng)注意的問(wèn)題3

本章小結(jié)5

習(xí)題5

第2章半導(dǎo)體材料基本性質(zhì)6

21半導(dǎo)體材料的分類(lèi)及性質(zhì)6

22硅的物理化學(xué)性質(zhì)8

23硅材料的純度及多晶硅標(biāo)準(zhǔn)10

本章小結(jié)11

習(xí)題12

第3章晶體幾何學(xué)基礎(chǔ)13

31晶體結(jié)構(gòu)13

32晶向指數(shù)16

33晶面指數(shù)16

34立方晶體17

35金剛石和硅晶體結(jié)構(gòu)19

36倒格子22

本章小結(jié)22

習(xí)題23

第4章晶體缺陷24

41點(diǎn)缺陷24

42線缺陷26

43面缺陷30

44體缺陷31

本章小結(jié)32

習(xí)題32

第5章能帶理論基礎(chǔ)33

51能帶理論的引入33

52半導(dǎo)體中的載流子35

53雜質(zhì)能級(jí)36

54缺陷能級(jí)38

55直接能隙與間接能隙38

56熱平衡下的載流子39

本章小結(jié)45

習(xí)題45

第6章pn結(jié)46

61pn結(jié)的形成46

62pn結(jié)的制備47

63pn結(jié)的能帶結(jié)構(gòu)48

64pn結(jié)的特性49

本章小結(jié)50

習(xí)題50

第7章金屬半導(dǎo)體接觸和MIS結(jié)構(gòu)51

71金屬半導(dǎo)體接觸51

72歐姆接觸55

73金屬絕緣層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)(MIS)56

本章小結(jié)57

習(xí)題57

第8章多晶硅材料的制取58

81冶金級(jí)硅材料的制取58

82高純多晶硅的制取59

83太陽(yáng)能級(jí)多晶硅的制取61

本章小結(jié)62

習(xí)題62

第9章單晶硅的制備63

91結(jié)晶學(xué)基礎(chǔ)63

92晶核的形成65

93區(qū)熔法69

94直拉法72

95雜質(zhì)分凝和氧污染80

96直拉硅中的碳85

97直拉硅中的金屬雜質(zhì)86

98磁拉法(MCz)89

99CCz法(連續(xù)加料法)93

本章小結(jié)96

習(xí)題97

第10章其他形態(tài)的硅材料98

101鑄造多晶硅98

102帶狀硅材料110

103非晶硅薄膜112

104多晶硅薄膜116

本章小結(jié)118

習(xí)題119

第11章化合物半導(dǎo)體材料120

111化合物半導(dǎo)體材料特性120

112砷化鎵(GaAs)122

本章小結(jié)131

習(xí)題131

第12章硅材料的加工132

121切去頭尾132

122外徑滾磨133

123磨定位面(槽)134

124切片136

125倒角(或稱圓邊)139

126研磨140

127腐蝕142

128拋光144

129清洗148

本章小結(jié)150

習(xí)題151

附錄152

附錄1常用物理量152

附錄2一些雜質(zhì)元素在硅中的平衡分凝系數(shù)、溶解度152

參考文獻(xiàn)153

半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)造價(jià)信息

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《半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)》系統(tǒng)地介紹了半導(dǎo)體硅材料的基本性質(zhì)、與半導(dǎo)體晶體材料相關(guān)的晶體幾何學(xué)、能帶理論、微電子學(xué)方面的基礎(chǔ)理論知識(shí)，系統(tǒng)地介紹了作為光伏技術(shù)應(yīng)用的硅材料的制備基礎(chǔ)理論知識(shí)，為系統(tǒng)學(xué)習(xí)多晶硅生產(chǎn)技術(shù)和單晶硅及硅片加工技術(shù)奠定理論基礎(chǔ)，是硅材料技術(shù)專(zhuān)業(yè)的核心教材。

《半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)》可作為高職高專(zhuān)硅材料技術(shù)及光伏專(zhuān)業(yè)的教材，同時(shí)也可作為中專(zhuān)、技校和從事單晶硅生產(chǎn)的企業(yè)員工的培訓(xùn)教材，還可供相關(guān)專(zhuān)業(yè)工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。

半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)目錄常見(jiàn)問(wèn)題

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半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)目錄文獻(xiàn)

我國(guó)半導(dǎo)體硅材料工業(yè)的現(xiàn)狀及其對(duì)發(fā)展的幾點(diǎn)看法 我國(guó)半導(dǎo)體硅材料工業(yè)的現(xiàn)狀及其對(duì)發(fā)展的幾點(diǎn)看法

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綜述了近年來(lái)我國(guó)硅材料工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r,提出了加強(qiáng)投資、提高效益、開(kāi)拓市場(chǎng)等進(jìn)一步加快發(fā)展的設(shè)想。

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綜述了近年來(lái)我國(guó)硅材料工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r,提出了加強(qiáng)投資、提高效益、開(kāi)拓市場(chǎng)等進(jìn)一步加快發(fā)展的設(shè)想。

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結(jié)晶態(tài)硅材料的制備方法通常是先將硅石(SiO2)在電爐中高溫還原為冶金級(jí)硅(純度95%~99%)，然后將其變?yōu)楣璧柠u化物或氫化物，經(jīng)提純，以制備純度很高的硅多晶。包括硅多晶的西門(mén)子法制備、硅多晶的硅烷法制備。在制造大多數(shù)半導(dǎo)體器件時(shí)，用的硅材料不是硅多晶，而是高完整性的硅單晶。通常用直拉法或區(qū)熔法由硅多晶制得硅單晶。

世界上直拉硅單晶和區(qū)熔硅單晶的用量約為9:1，直拉硅主要用于集成電路和晶體管，其中用于集成電路的直拉硅單晶由于其有明確的規(guī)格，且其技術(shù)要求嚴(yán)格，成為單獨(dú)一類(lèi)稱集成電路用硅單晶。區(qū)熔硅主要用于制作電力電子元件，純度極高的區(qū)熔硅還用于射線探測(cè)器。硅單晶多年來(lái)一直圍繞著純度、物理性質(zhì)的均勻性、結(jié)構(gòu)完整性及降低成本這些問(wèn)題而進(jìn)行研究與開(kāi)發(fā)。

材料的純度主要取決于硅多晶的制備工藝，同時(shí)與后續(xù)工序的玷污也有密切關(guān)系。材料的均勻性主要涉及摻雜劑，特別是氧、碳含量的分布及其行為，在直拉生長(zhǎng)工藝中采用磁場(chǎng)(見(jiàn)磁控直拉法單晶生長(zhǎng))計(jì)算機(jī)控制或連續(xù)送料，使均勻性得到很大改善;對(duì)區(qū)熔單晶采用中子嬗變摻雜技術(shù)，大大改善了均勻性。在結(jié)構(gòu)完整性方面，直拉硅單晶早已采用無(wú)位錯(cuò)拉晶工藝，目前工作主要放在氧施主、氧沉淀及其誘生缺陷與雜質(zhì)的相互作用上。

氧在熱處理中的行為非常復(fù)雜。直拉單晶經(jīng)300~500℃熱處理會(huì)產(chǎn)生熱施主，而經(jīng)650℃以上熱處理可消除熱施主，同時(shí)產(chǎn)生氧沉淀成核中心，在更高溫度下處理會(huì)產(chǎn)生氧沉淀，形成層錯(cuò)和位錯(cuò)等誘生缺陷，利用這些誘生缺陷能吸收硅中有害金屬雜質(zhì)和過(guò)飽和熱點(diǎn)缺陷的特性，發(fā)展成使器件由源區(qū)變成"潔凈區(qū)"的吸除工藝，能有效地提高器件的成品率。

對(duì)硅單晶錠需經(jīng)切片、研磨或拋光(見(jiàn)半導(dǎo)體晶片加工)后，提供給器件生產(chǎn)者使用。

某些器件還要求在拋光片上生長(zhǎng)一層硅外延層，此種材料稱硅外延片。

非晶硅材料具有連續(xù)無(wú)規(guī)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，最近鄰原子配位數(shù)和結(jié)晶硅一樣，仍為4，為共價(jià)鍵合，具有短程有序，但是，鍵角和鍵長(zhǎng)在一定范圍內(nèi)變化。由于非晶硅也具有分開(kāi)的價(jià)帶和導(dǎo)帶，因而有典型的半導(dǎo)體特性，非晶硅從一晶胞到另一晶胞不具有平移對(duì)稱性，即具有長(zhǎng)程無(wú)序性，造成帶邊的定域態(tài)和帶隙中央的擴(kuò)展態(tài)，非晶硅屬亞穩(wěn)態(tài)，具有某些不穩(wěn)定性。其制備方法有輝光放電分解法等(見(jiàn)太陽(yáng)電池材料)。

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硅為周期表中Ⅳ族元素。在地殼中主要以二氧化硅和硅酸鹽形式存在。豐度為27.7%，僅次于氧。硅的原子量為28.05，25℃下密度為2.329g/cm3，具有灰色金屬光澤，較脆，硬度6.5Mohs，稍低于石英。熔點(diǎn)1410℃，在熔點(diǎn)時(shí)體積收縮率9.5%。常溫下硅表面覆蓋一層極薄氧化層，化學(xué)性質(zhì)不活潑。

高溫下與氧反應(yīng)生成無(wú)定形二氧化硅層，在器件工藝中常用半作掩蔽層和隔離層。硅不溶于酸，但溶于HNO3。和HF的混合溶液中，常用這種溶液作腐蝕液。硅稍溶于加溫的堿溶液中，還可采用等離子腐蝕技術(shù)來(lái)腐蝕硅。硅有結(jié)晶態(tài)和非晶。常溫下硅單晶介電系數(shù)11.7，對(duì)光具有高的折射率(n=3.42)，反射損失較大，涂以適當(dāng)減反射膜可大大提高透過(guò)率。硅中的雜質(zhì)會(huì)引起光的吸收，氧和碳的吸收帶在室溫下分別位于1107和607cm-1處。

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1) 墻下條形基礎(chǔ)和柱下獨(dú)立基礎(chǔ)（單獨(dú)基礎(chǔ)）統(tǒng)稱為擴(kuò)展基礎(chǔ)。擴(kuò)展基礎(chǔ)的作用是把墻或柱的荷載側(cè)向擴(kuò)展到土中，使之滿足地基承載力和變形的要求。擴(kuò)展基礎(chǔ)包括無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)和鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)。

2) 無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)：無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)系指由磚、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料組成的無(wú)需配置鋼筋的墻下條形基礎(chǔ)或柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。無(wú)筋基礎(chǔ)的材料都具有較好的抗壓性能，但抗拉、抗剪強(qiáng)度都不高，為了使基礎(chǔ)內(nèi)產(chǎn)生的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力不超過(guò)相應(yīng)的材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，設(shè)計(jì)時(shí)需要加大基礎(chǔ)的高度，其基礎(chǔ)的寬高比必須符合規(guī)范要求。因此，這種基礎(chǔ)幾乎不發(fā)生撓曲變形，故習(xí)慣上把無(wú)筋基礎(chǔ)稱為剛性基礎(chǔ)。

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