红外光谱法在硅中氧碳含量测定上的应用

摘要： 单晶硅材料可以用于制造太阳能电池、半导体器件等，由于其应用领域的特殊性要求其纯度达到99.9999% 甚至更高。在单晶硅生产过程中由原料及方法等因素难以避免的引入了碳、氧等杂质，直接影响了单晶硅的性能。因而需对单晶硅材料中的氧碳含量进行控制。

依据G B/T 1558-2009和G B/T 1557-2006，红外光谱法可以在对单晶硅中代位碳和间隙氧进行定性的同时进行定量测定,具有快速、方便、准确的优点。

关键词： 红外光谱法  单晶硅  碳氧含量  定量测定

  · 原理

利用硅中代位碳原子和间隙氧原子分别在波数607.2cm -1和1107cm -1 有特征吸收，根据吸收峰的吸收系数来确定代位碳原子浓度和间隙氧原子的浓度。

· 实验条件

仪器及附件：

    FTIR-650 傅里叶变换红外光谱仪；

    氧碳测试附件 硅中氧碳测试支架；

测试条件： 

    分辨率： 2cm -1

    扫描次数： 64次

    检测器： DTGS

其他： 

    千分尺:精确至0.01mm

    氢氟酸（HF）：分析纯（A.R）

· 样品的制备

按GB/T 1558-2009和GB/T 1557-2006要求选取合适的参比硅片和样品硅片，分别用氢氟酸（HF）去除表面的氧化物，测定其厚度后，待测。

· 样品测试

1、采用FTIR-650硅中氧碳含量测试软件依次进行如下操作：背景扫描→输入参比厚度→扫描参比样品→输入样品厚度→扫描样品→记录数据；

2、重复样品扫描2次并记录数据，得到如下图所示结果。

3、测试数据

· 结论

因此， FTIR-650氧碳含量测试软件可以方便、快速的对单晶硅材料中的代位碳原子、间隙氧原子进行定量测定。