Siliciumwafers
Bij de CZ-methode neemt de onzuiverheidsconcentratie toe naarmate men het onderste deel van het kristal (de tweede helft van het trekken) nadert. Wat is hiervoor de juiste reden?
- AOmdat onzuiverheden door de zwaartekracht naar beneden zakken
- BOmdat de segregatiecoëfficiënt van veel onzuiverheden kleiner is dan 1 en de moeilijk in het kristal opgenomen onzuiverheden zich in de smelt concentreren
- COmdat de temperatuur in de tweede helft van het trekken lager is
Antwoord en toelichting tonen
Antwoord: B. Omdat de segregatiecoëfficiënt van veel onzuiverheden kleiner is dan 1 en de moeilijk in het kristal opgenomen onzuiverheden zich in de smelt concentreren
Wanneer het kristal stolt, worden veel onzuiverheden moeilijk in het kristal opgenomen (segregatiecoëfficiënt k < 1) en blijven in de smelt achter. Zo is k voor fosfor ≈ 0,35, voor arseen circa 0,3 en voor antimoon circa 0,023. Naarmate het trekken vordert, stijgt de concentratie in de smelt, zodat de onzuiverheidsconcentratie in de tweede helft van het kristal hoger en de soortelijke weerstand lager is. Daarom wordt ook van één ingot alleen het deel dat binnen de gespecificeerde soortelijke weerstand valt als product gebruikt, en is boor met zijn kleine segregatie een onzuiverheid die gemakkelijk homogeen te maken is.