Defect Engineering

Omstøping og varmebehandling kan brukes til å flytte dislokasjoner, vakansklustre og urenheter til steder der de gjør mindre skade enn i det opprinnelige metallet. Begrepet defect engineering brukes for denne type aktivitet, og det inkluderer:

  • Tilførsel av gass under støping for å sikre en ensartet fordeling av dislokasjoner og vakanser.
  • Støping med tilførsel av termalske gradienter for å styre retningen av retningsstørkning av samme grunn.
  •  Varmebehandling for å samle vakanser.
  • Tilførsler av legeringselementer som danner partikler sammen med urenheter ved en følgende varmebehandling. Partiklene dannes på forskyvninger og korngrenser, og er mindre skadelige enn elementer i fastløsning.
  • Etsing i (HF+HNO3) etterfulgt av varmebehandling av wafere i gass (POCl3) for å danne partikler som inndrar hurtig diffunderende atomer fra waferens indre, fulgt av en ny etsing av overflaten (såkalt fosfor-gettering).
  • Tilførsel av et aluminiumoverflatelag og varmebehandling slik at raskt diffusnderende urnheter går til aluminiumlaget, mens langsomt diffunderende aluminium blir værende (såkalt aluminiumgettering).

I SINTEF/NTNUs ”Heliosilab” er den nyeste Crystalox ovnen for retningsbestemt størkning av multikrystallinske silisiumingoter. Retningsbestemt støping fra bunnen (med en termalsk gradient i smelten) samler de fleste av urenhetene i toppen av støpet.

Det fins ny interessant litteratur og patenter om tilførsel av spesielle sporingselementer til den flytende silisiumen og følgende varmebehandling av størknet silisium over de temperaturer vanligvis brukt for celleprosessering. Poenget med varmebehandlingen er å samle urenhetene i partikler sammen med de tilførte sporingselementene på forskyvninger og cellegrenser i stedet for å ha dem i fastløsning


Kontaktperson:

Publisert 18. desember 2008