Zakład Produkcji Doświadczalnej

Zakład Produkcji Doświadczalnej

W skład zakładu wchodzi Pracownia Technologii Krzemu oraz Pracownia Epitaksji.  W Pracownii Technologii Krzemu rozwinięto różne technologie wytwarzania produktów krzemowych, takie jak CZ (metoda Czochralskiego), czy FZ (metoda beztyglowa). W ofercie znajdują się monokryształy i płytki krzemowe (różnych rodzajów) o średnicach od 1” do 4” - standardowe i ponadstandardowe o grubościach od 50µm do 40000µm oraz powyżej,  jak również płytki krzemowe bezpośrednio po cięciu, trawione oraz polerowane jedno- lub obustronnie w zależności od potrzeb.

Główną aktywnością Pracowni Epitaksji są badania i rozwój technologii krzemowych warstw epitaksjalnych osadzanych z fazy gazowej (CVD), pomiary parametrów warstw oraz rozwój technik eksperymentalnych służących określeniu właściwości elektrycznych defektów w materiałach półprzewodnikowych. Naukowcy wytwarzają różnego typu płytki z krzemowymi warstwami epitaksjalnymi.

W Pracowni Epitaksji prowadzone są prace naukowo-badawcze w zakresie inżynierii struktury defektowej materiałów półprzewodnikowych dotyczące badania centrów defektowych w półprzewodnikach o szerokiej przerwie energetycznej (GaN, SiC, GaP), służące określeniu odporności krzemu na radiację oraz modelowania wpływu właściwości i koncentracji centrów defektowych na parametry elektryczne materiałów półprzewodnikowych. Badania te umożliwia zastosowanie rozwiniętych w Pracownii metod pomiarowych: niestacjonarnej spektroskopii pojemnościowej o wysokiej rozdzielczości (Laplace DLTS) oraz niestacjonarnej spektroskopii fotoprądowej o wysokiej rozdzielczości (HRPITS). Opracowano tu i zestawiono unikatowy w skali światowej układ pomiarowy (HRPITS).

Płytki krzemowe


• wytwarzamy płytki krzemowe o standardowych orientacjach (<100>,<111>) z dezorientacją do 15°;
• polerowane płytki krzemowe o średnicach do 4” i grubościach >2000 µm charakteryzują się tolerancją grubości TTV i falistości <5 µm oraz z gładkością powierzchni <5 Å;
• otrzymuje się supercienkie płytki krzemowe (grubość 50 µm) o średnicy 2˝, dwustronnie polerowane, o rozrzucie grubości ±0,5 µm i zbliżonym do sferycznego kształcie jego rozkładu, z dokładnością orientacji płytki <0,05° i ścięcia bazowego <20’, z gładkością powierzchni <5Å (prace w ramach europejskiego grantu Imaging with Neutral Atoms).

Płytki krzemowe i monokryształy

W Zakładzie opracowano procesy technologiczne wytwarzania krzemu, w których:
• osiągnięto kontrolowaną zawartość tlenu w monokryształach krzemu na poziomie 5,5 ÷ 8,7*1017 atomów na cm3 oraz wdrożono oprogramowanie do automatycznej kontroli procesów wzrostu kryształów);
• sterując warunkami topienia i przepływu argonu znacząco ograniczono wpływ migracji węgla w krzemie podczas wzrostu kryształów na (standardowa zawartość węgla w wytwarzanych monokryształach krzemu jest niższa niż 2,5*1016 atomów na cm3);
• uzyskuje się monokryształy 1˝ , 2˝ i 3” oraz 4”o nietypowych orientacjach (<110>, <112>, <113>, <133>, <210>, <310>, <510>, <511>, <711>, <221>, <321>);

Opracowano też:
• system kontroli termicznej w procesach wzrostu monokryształów krzemu zapewniający stabilność termiczną kryształów (typowy czas nukleacji wytrąceń wynosi powyżej 100 godzin);
• metody pozwalające na uzyskiwanie monokryształów krzemu o standardowych własnościach za pomocą konwencjonalnych technik domieszkowania.

Zakład ma także w ofercie usługi pomiarowe i badawcze oraz oferuje współpracę w dziedzinie technologii krzemu.

Krzemowe warstwy epitaksjalne

• Krzemowe warstwy epitaksjalne o następujących parametrach (zakres grubości / zakres rezystywności):
2 - 10μm ±4% / 0.005 - 5Ωcm ±10 %                         
10 - 50μm ±5% / 5 - 100Ωcm ±15%
50 - 100μm ±8% / 100 - 300Ωcm ±20%

• Pomiary profilu rezystywności (koncentracji nośników) metodą rezystancji rozpływu w styku punktowym na szlifie skośnym

• Pomiary właściwości centrów defektowych w materiałach półprzewodnikowych metodami DLTS, HRPITS i EPR

Osiągnięcia

Pracownia Epitaksji

Technologie

  • Opracowanie technologii wytwarzania najwyższej jakości krzemowych warstw epitaksjalnych dla detektorów cząstek naładowanych wysokiej energii,
  • Opracowanie technologii wielowarstwowych krzemowych struktur epitaksjalnych typu n++/n/p++ dla przyrządów zabezpieczających typu TVS oraz struktur n++/n/p/p++ i p++/p/n/n++ przeznaczonych na oświetlane krawędziowo krzemowe ogniwa fotowoltaiczne


Metody badawcze
Rozwój metod badania centrów defektowych w półprzewodnikach wysokorezystywnych o szerokiej przerwie zabronionej (GaP, SiC, GaN) oraz radiacyjnych centrów defektowych w wysokorezystywnym krzemie.

Współpraca międzynarodowa
Szeroka współpraca międzynarodowa w ramach programu RD50 koordynowanego przez CERN oraz wspólpraca z udziałemTopsil Semiconductor Materials A/S w Frederikssund, Karlsruhe Institute of Technology, CiS Forschunginstitut für Mikrosensorik und Photovoltaik GmbH w Erfurcie dotyczaca zastosowania Si w detektorach promieniowania.
Współpraca międzynarodowa w zakresie badania centrów defektowych w półprzewodnikach o szerokiej przerwie energetycznej z Laboratoire de Genie Electrique de Paris, Naval Researche Laboratory, University of South Carolina.


Pracownia Technologii Krzemu


Technologie

  • W ramach realizacji zadań wynikających z udziału w grancie europejskim Imaging with Neutral Atoms opracowanie technologii otrzymywania supercienkich płytek krzemowych (grubość 50 µm) o średnicy F 2˝, dwustronnie polerowanych, o rozrzucie grubości ±0,5 µm i zbliżonym do sferycznego kształcie jego rozkładu, z dokładnością orientacji płytki <0,05o i ścięcia bazowego <20’, z gładkością powierzchni <5Å.
  • System kontroli termicznej w procesach wzrostu monokryształów krzemu zapewniający stabilność termiczną kryształów (typowy czas nukleacji wytrąceń wynosi powyżej 100 godzin)
  • Metody pozwalające na uzyskiwanie monokryształów krzemu o standardowych własnościach za pomocą konwencjonalnych technik domieszkowania

Kontakt

dr Jerzy Sarnecki
Kierownik Zakładu
+48 22 639 5588
jerzy.sarnecki@itme.edu.pl
 
Pracownia Technologii Krzemu
Sławomir Szymański
tel. (+48 22) 639 58 34
slawomir.szymanski@itme.edu.pl
 
Pracownia Epitaksji
dr inż. Roman Kozłowski
tel. (+48 22) 639 55 38
Roman.Kozlowski@itme.edu.pl

Ta strona stosuje ciasteczka (cookies) w celach statystycznych.
Jeśli nie chcesz, aby pliki cookies były zapisywane na Twoim urządzeniu, zmień ustawienia przeglądarki.
Link do Polityki Prywatności