Structural features of doped silicon single crystals

Abstract

The nature of the change in the Fermi level of silicon under the influence of dopants, point defects, and dislocations has been determined. The parameters of the diffusion of impurities, the conditions for their appearance and removal in the process of directional crystallization and the post-crystallization period have been established. The expediency of doping silicon with boron and phosphorus was shown, and large single crystals were obtained. The mechanisms of elimination of structural defects have been clarified. The mobility and lifetime of charge carriers in perfect silicon single crystals under radiation exposure have been determined. The expediency of using p-type silicon as a base material for solar modules for space purposes is shown.

Визначено характер зміни рівня Фермі кремнію під впливом домішок, що легують, точкових дефектів і дислокацій. Встановлено параметри дифузії домішок, умови їх виникнення та видалення в процесі спрямованої кристалізації та в посткристалізаційний період. Показано доцільність легування сонячного кремнію бором та фосфором. З’ясовано механізми ліквідації структурних дефектів. Визначено рухливість та час життя носіїв заряду в досконалих монокристалах кремнію в умовах радіаційного впливу. Показано доцільність застосування кремнію р-типу як матеріалу бази сонячних модулів космічного призначення.

Определен характер изменения уровней Ферми кремния под влиянием легирующих примесей, точечных дефектов и дислокаций. Установлены параметры диффузии примесей, условия их возникновения и удаления в процессе направленной кристаллизации и в посткристаллизационный период. Показана целесообразность легирования кремния бором и фосфором, получены крупные монокристаллы. Выяснены механизмы ликвидации структурных дефектов. Определена подвижность и время жизни носителей заряда в совершенных монокристаллах кремния в условиях радиационного воздействия. Показана целесообразность применения кремния р-типа в качестве материала базы солнечных модулей космического назначения.