일방향 응고법에 의한 단결정 Si의 결정성장에 관한 연구

Crystal Growth of Polycrystalline Silicon by Directional Solidification

Si과 흑연 주형사이에 release layer로서 $CaCl_2$를 사용하여 vold와 crack이 없는 건전한 다결정 Si ingot를 제조하였다. 원소재로서 merallurgical-grade Si를 사용하였으며, 결정성장속도와 응고분율에 따른 불순물농도변화, X-선 회절분석, 비저항측정등을 행하였다. X-선 회절분석 결과 R=0.5mm/min으로 성장된 다결정 Si의 우선성장방향은 (220)면이고, R=0.2mm/min의 경우 우선성장방향은 (111)면임을 확인하였다. 또한 결정성장속도 및 응고분율의 증가에 따라 비저항값은 감소하는 경향을 나타내었다.

Polycrystalline silicon was produced from metallurgical-grade Si by unidirectional solidification. Variations of impurity concentration and resistivity in the ingots have been investigated. X-ray diffraction analysis has also been performed to examine the crystal orientation. According to the X-ray diffraction analysis on the polycrystalline silicon, preferential orientation was changed from ( 220) into ( III ) with decreasing growth rate. Also, with increasing growth rate and fraction solidified, the resistivity tends to decrease.