紅外光譜法在硅中氧碳含量測定上的應用

摘要： 單晶硅材料可以用于制造太陽能電池、半導體器件等，由于其應用領域的特殊性要求其純度達到99.9999% 甚至更高。在單晶硅生產過程中由原料及方法等因素難以避免的引入了碳、氧等雜質，直接影響了單晶硅的性能。因而需對單晶硅材料中的氧碳含量進行控制。

依據G B/T 1558-2009和G B/T 1557-2006，紅外光譜法可以在對單晶硅中代位碳和間隙氧進行定性的同時進行定量測定,具有快速、方便、準確的優點。

關鍵詞： 紅外光譜法  單晶硅  碳氧含量  定量測定

  · 原理

利用硅中代位碳原子和間隙氧原子分別在波數607.2cm -1和1107cm -1 有特征吸收，根據吸收峰的吸收系數來確定代位碳原子濃度和間隙氧原子的濃度。

· 實驗條件

儀器及附件：

    FTIR-650 傅里葉變換紅外光譜儀；

    氧碳測試附件 硅中氧碳測試支架；

測試條件： 

    分辨率： 2cm -1

    掃描次數： 64次

    檢測器： DTGS

其他： 

    千分尺:精確至0.01mm

    氫氟酸（HF）：分析純（A.R）

· 樣品的制備

按GB/T 1558-2009和GB/T 1557-2006要求選取合適的參比硅片和樣品硅片，分別用氫氟酸（HF）去除表面的氧化物，測定其厚度后，待測。

· 樣品測試

1、采用FTIR-650硅中氧碳含量測試軟件依次進行如下操作：背景掃描→輸入參比厚度→掃描參比樣品→輸入樣品厚度→掃描樣品→記錄數據；

2、重復樣品掃描2次并記錄數據，得到如下圖所示結果。

3、測試數據

· 結論

因此， FTIR-650氧碳含量測試軟件可以方便、快速的對單晶硅材料中的代位碳原子、間隙氧原子進行定量測定。