Minority carrier lifetime in annealed silicon crystals containing oxygen

Autor: G. H. Schwuttke, H. F. Kappert, K. H. Yang
Rok vydání: 1978
Předmět:
Zdroj: Physica Status Solidi (a). 50:221-235
ISSN: 1521-396X
0031-8965
DOI: 10.1002/pssa.2210500126
Popis: The influence of oxygen on the minority carrier lifetime of silicon is reported. Bulk annealed, oxygen-rich crystals subsequently sliced into wafers show lifetime degradation with annealing time. Silicon oxide precipitates and punched out dislocation loops induced during annealing are identified as electrically active defects responsible for the observed lifetime degradation. Increase in device yields (diodes) and improved lifetime in epitaxial films obtained with oxygen-rich wafers as substrates are a result of “intrinsic gettering” of oxygen-rich wafers. It is shown that “external gettering” cannot improve minority carrier lifetime in silicon wafers if during processing “intrinsic gettering” is activated. It is also shown that “external gettering” such as impact sound stressing (ISS) is very effective in improving lifetime for wafers not containing “intrinsic gettering” sources. Der Einflus von Sauerstoff auf die Minoritatslebensdauer von Silizium wird untersucht. Volumengetemperte, sauerstoffreiche Kristalle, die anschliesend in Wafer geteilt wurden, zeigen Lebensdauerverringerung mit der Temperungsdauer. Siliziumdioxidprazipitate und austretende Versetzungsschleifen, die wahrend der Temperung induziert werden, werden als elektrisch aktive Defekte identifiziert, die fur die beobachtete Lebensdauerverringerung verantwortlich sind. Der Anstieg in der Bauelementeausbeute (Dioden) und die verbesserte Lebensdauer in Epitaxieschichten, die mit sauerstoffreichem Wafer als Substrat erhalten werden, sind das Ergebnis eines “inneren Getterungsmechanismus” der sauerstoffreichen Wafer. Es wird gezeigt, das eine “ausere Getterung” die Minoritatslebensdauer in Siliziumwafer nicht verbessern kann, wenn wahrend der Herstellung “innere Getterung” aktiviert worden ist. Es wird auch gezeigt, das eine “ausere Getterung”, wie Schallstosbeanspruchung (ISS) sehr effektiv fur die Verbesserung der Lebensdauer von Wafern ist, die keine “inneren” Getterungsquellen enthalten.
Databáze: OpenAIRE
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