mateltechИзвестия высших учебных заведений. Материалы электронной техникиIzvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Materialy Elektronnoi Tekhniki = Materials of Electronics Engineering1609-35772413-6387MISIS10.17073/1609-3577-2012-4-12-17mateltech-51Research ArticleМатериаловедение и технология. ПолупроводникиMATERIALS SCIENCE AND TECHNOLOGY. SEMICONDUCTORSОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ МИКРОВКЛЮЧЕНИЙ В КРИСТАЛЛАХ МУЛЬТИКРЕМНИЯ, ВЫРАЩЕННЫХ ИЗ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО РАФИНИРОВАННОГО КРЕМНИЯ МЕТОДОМ БРИДЖМЕНА—СТОКБАРГЕРАSpecific Features of Microinclusion Formation in Multisilicon Crystals Grown from Refined Metallurgical Silicon by the Bridgman–Stockbarger MethodПещероваС. М.PescherovaS. M.ПавловаЛ. А.PavlovaL. A.НепомнящихА. И.NepomnyaschikhA. I.Елисеев,И. А.EliseevI. A.СокольниковаЮ. В.SokolnikovaYu. V.Институт геохимии им. А. П. Виноградова Сибирского отделения Российской академии наукРоссияFederal State Budget Research Organization A.P. Vinogradov Institute of Geochemistry, Siberian Branch, Russian Academy of SciencesRussian Federation201215032015041217Copyright © Пещерова С.М., Павлова Л.А., Непомнящих А.И., Елисеев, И.А., Сокольникова Ю.В., 20152015Пещерова С.М., Павлова Л.А., Непомнящих А.И., Елисеев, И.А., Сокольникова Ю.В.Pescherova S.M., Pavlova L.A., Nepomnyaschikh A.I., Eliseev I.A., Sokolnikova Y.V.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://met.misis.ru/jour/article/view/51

Исследованы особенности распределения примесей в кристаллах мультикремния, выращенных из металлургического рафинированного кремния вертикальным методом Бриджмена—Стокбаргера. Методами масс−спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и рентгеноспектрального электронно−зондового микроанализа проведены комплексные исследования химического состава металлургического кремния и слитков мультикремния, выращенных при различных условиях кристаллизации. Изучены размеры и характер распределения микровключений на полированных, травленых поверхностях и сколах кристаллов мультикремния. Выявлены многокомпонентные (состоящие из трех и более элементов) микровключения размером до 100 мкм в слитках мультикремния, выращенных при высоких скоростях (1,5 см/ч) кристаллизации, и малокомпонентные микровключения размером до 1 мкм в слитках мультикремния, полученных при скоростях кристаллизации от 0,5 до 1 см/ч.

Specific features of impurity distribution in multisilicon crystals grown from refined metallurgical silicon by the vertical Bridgman−Stockbarger method have been studied. The chemical composition of metallurgical silicon and multisilicon ingots grown under varying crystallization conditions have been analyzed by mass spectrometry with inductively coupled plasma (ICP−MS) and X−ray spectral electron probe microanalysis (RSMA). The size and distribution nature of microinclusions on the polished etched surfaces and chips of multisilicon crystals have been studied. We have revealed multicomponent microinclusions up to 100 micron in size in the multisilicon ingots grown at high crystallization speeds (1.5 cm/h) and low−component microinclusions one micron in size in the multisilicon ingots grown at a crystallization speed of from 0.5 to 1 cm/h.

мультикремнийнаправленная кристаллизацияметод Бриджмена— Стокбаргерапримеси в мультикремниимикровключенияmultisilicondirected crystallizationBridgman− Stockbarger methodimpurity in multisiliconmicroinclusionsReferencesНепомнящих, А. И. Мультикристаллический кремний для солнечной энергетики / А. И. Непомнящих, В. П. Еремин, Б. А. Красин, И. Е. Васильева, И. А. Елисеев, А. В. Золотайко, С. И. Попов, В. В. Синицкий // Изв. вузов. Материалы электрон. техники.− 2002. − Т. 4. − С. 16—24.Непомнящих, А. И. Мультикристаллический кремний для солнечной энергетики / А. И. Непомнящих, В. П. Еремин, Б. А. Красин, И. Е. Васильева, И. А. Елисеев, А. В. Золотайко, С. И. Попов, В. В. Синицкий // Изв. вузов. Материалы электрон. техники.− 2002. − Т. 4. − С. 16—24.Непомнящих, А. И. Особенности роста мультикристаллического кремния из металлургического кремния высокой чистоты / А. И. Непомнящих, Р. В. Пресняков, И. А. Елисеев, Ю. В. Сокольникова // Письма в ЖТФ. − 2011. − Т. 37, вып. 15. − С. 103.Непомнящих, А. И. Особенности роста мультикристаллического кремния из металлургического кремния высокой чистоты / А. И. Непомнящих, Р. В. Пресняков, И. А. Елисеев, Ю. В. Сокольникова // Письма в ЖТФ. − 2011. − Т. 37, вып. 15. − С. 103.Непомнящих, А. И. Способ получения кремния высокой чистоты / А. И. Непомнящих, Б. А. Красин, В. С. Романов, В. П. Еремин, С. С. Коляго, И. А. Елисеев // Пат. РФ № 2131843. Приоритет от 30.03.98; Опубликовано Бюлл. №17 от 20.06.99.Непомнящих, А. И. Способ получения кремния высокой чистоты / А. И. Непомнящих, Б. А. Красин, В. С. Романов, В. П. Еремин, С. С. Коляго, И. А. Елисеев // Пат. РФ № 2131843. Приоритет от 30.03.98; Опубликовано Бюлл. №17 от 20.06.99.Васильева, И. Е. Комплекс методов определения примесей в мультикремнии и продуктах его производства / И. Е. Васильева, Е. В. Шабанова, Ю. В. Сокольникова, О. А. Пройдакова, А. И. Непомнящих, И. Л. Васильев, А. Л. Финкельштейн // Аналитика и контроль. − 2001. − Т. 5, № 1. − С. 24—34.Васильева, И. Е. Комплекс методов определения примесей в мультикремнии и продуктах его производства / И. Е. Васильева, Е. В. Шабанова, Ю. В. Сокольникова, О. А. Пройдакова, А. И. Непомнящих, И. Л. Васильев, А. Л. Финкельштейн // Аналитика и контроль. − 2001. − Т. 5, № 1. − С. 24—34.Павлова, Л. А. Исследование мультикристаллов кремния методами электронной микроскопии и электронно−зондового микроанализа / Л. А. Павлова, А. И. Непомнящих, С. М. Пещерова // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. − 2011. − № 10. − С. 37—41.Павлова, Л. А. Исследование мультикристаллов кремния методами электронной микроскопии и электронно−зондового микроанализа / Л. А. Павлова, А. И. Непомнящих, С. М. Пещерова // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. − 2011. − № 10. − С. 37—41.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.