半导体制造技术实践总结 - 图文 (3)

浊酒倾觞 分享 2020-06-30 下载文档

四、实践体会与心得

在硅片清洗和表面制绒中,了解到绒面除了能使入射光多次反射从而达到增加电池表面的光吸收外,另一个特点是光射入硅中的角度确保光线在靠近电池表面的地方被吸收,这将增加电池对光的收集率,特别是对于较弱的波长部分。绒面电池的缺点是使电池吸收的红外线增加,而这种光不能产生载流子,只能使电池的温度升高。此外,由于表面腐蚀成绒面,加大了电池的表面积,经绒面的多次反射,使入射光在电池表面分布不均,这些都会对电池的开路电压有影响。

通过扩散制结,进一步了解了扩散的机制。扩散的机制大致可分为间隙机制、空位机制和环形机制。

间隙机制。当某原子从一个间隙位置转移到另一个间隙位置而没有引起基质晶格的永久性畸变,我们就可以说该原子是借助于间隙机制进行了扩散。如图中所示间隙原子要从位置1移动到位置2,基质晶格的原子3和4必先移动分开到足够让原子1通过。

图8 扩散机制示意图

这种局部地暂时的畸变构成了一个填隙原子改变位置的势垒。在杂质原子的半径比基质原子的半径小得多时,往往采用间隙机制来进行扩散。当填隙原子半径逐渐地和基质原子一样大时,跃迁引起的局部畸变过大,就会被另外的机制所取代。

空位机制。某个占有正常格点位置的原子跃迁到邻近的空位上,这个原子就可以说是空位机制的扩散。空位机制的扩散也要克服一定的势垒。空位机制要求的畸变能并不大,这种机制目前是在各种离子化合物和氧化物及合金中占有支配地位。

图9 空位机制示意图

环形机制。两个最邻近的原子进行简单的位置变换而进行扩散的

图10 环形机制示意图

机制在1930年提出,由于这种位置交换可能引起较大的局部 ,并没有被大多数人接受。到1950年,Zener指出,如果3到4个原子作为一组进行旋转,这样引起的局部畸变将比简单的两个原子的位置交换要小。人们把这种利用一组原子旋转来进行的扩散称作环形扩散机制。本次扩散制结的机制为间隙机制。

通过镀减反射膜工艺,了解到半导体薄膜制备有多种方法:外延法、CVD法、辉光放电淀积、蒸发与溅射和溶胶-凝胶法。

根据向衬底表面输送外延原子的方式,半导体薄膜层的外延生长分为气相外延、液相外延固相外延以及分子束外延和离子团束外延等。气相外延利用化合物气体在适当高的温度下通过热解或置换等化学反应产生晶体生长所需要的物质源。液相外延是将衬底晶片浸没在外延材料的低温饱和溶液中生长单晶薄层的一种薄膜生长方法,在需要避免使用高温条件时特别有用。固相外延,顾名思义,生长源应该是固体,而且不经过固液相变或固气相变,直接或通过同样也是固体的中间介质向生长界面输运生长物质。分子束外延是在超高真空中通过分子束(含原子束,下同)将生长物质输运到衬底表面生长单晶薄层的一种晶体外延方法。

CVD法按淀积时气压的高低,热CVD有常压CVD和低压CVD(LPCVD)之分;按加热方式,有热壁CVD(HWCVD)和冷壁CVD(CWCVD)之分;此外还有光CVD、等离子体增强CVD(PECVD)和金属有机物CVD(MOCVD)等。

辉光放电淀积是利用稀薄气体在电场中发生的等离子体反应,在低温衬底上淀积固体薄膜的一种材料制备方法,又称等离子体淀积或等离子体CVD。

蒸发法通常用电阻加热法或电子束加热法在低气压条件下使淀积物从固态源蒸发出来,在真空中膨胀并最后冷凝在衬底上。溅射法是利用气体辉光放电过程中产生的阳离子与原材料靶的表面原子之间的动量交换,把物质从原材料靶上转移到衬底上,实现薄膜的淀积。

溶胶-凝胶法的原理和过程:首先将金属醇盐或无机盐类的原料通过水解、缩合反应在溶液中形成稳定的透明溶胶体系,然后将其均匀地涂覆于衬底表面,经干燥、焙烧使溶剂蒸发,同时使溶胶中的胶粒缓慢聚合,形成三维空间网络结构的凝胶薄膜。

通过这个工艺流程,我直观的了解到了半导体制造技术,我的第一印象是神奇,通过一步步工艺,最后制作出来的太阳电池真的可以工作,真的有电流,觉得非常神奇。每一步工艺都亲身参与其中也锻炼了我的动手能力。

实习期间在实践中学到了很多平时学不到的东西,接触了从没有过的机器,认识了理论和实践的差距,这会更好的帮助我们讲理论和实践相结合起来,培养了自己独立思考的能力和动手能力,培养了专业技能,懂得了日常事务和一些工作流程。学会了用各种手段解决实际纯在的问题,并且掌握了一门生存技能,发现问题后能独立判断是什么原因导致的,并且快速的制定一些改进措施,能够时刻保持清晰的头脑,清楚的理智的判断,能从多个方面做切入点,更深层次的分析问题。


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