根據(jù)晶體凝固生長(zhǎng)與位錯(cuò)形成、運(yùn)動(dòng)與增殖的理論，多晶硅錠中位錯(cuò)存在兩種來(lái)源：原生和增殖。

原生位錯(cuò)

原生位錯(cuò)是從無(wú)到有的過(guò)程，凝固長(zhǎng)晶過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是無(wú)序的熔融態(tài)硅原子排列成有序的晶體硅的過(guò)程，過(guò)程中當(dāng)某些硅原子排列錯(cuò)誤時(shí)，原生位錯(cuò)等晶體缺陷就形成。

? ? ?

增值位錯(cuò)

增殖位錯(cuò)是從少到多的過(guò)程，是已有位錯(cuò)的基礎(chǔ)上，由于應(yīng)力作用驅(qū)動(dòng)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致的位錯(cuò)成倍復(fù)制增加（multiplication）。這個(gè)應(yīng)力要高于 一定水平方能啟動(dòng)增殖，一般這個(gè)水平相當(dāng)于晶體的塑性屈服應(yīng)力。

?

應(yīng)力來(lái)源是固體溫度分布不均造成的熱應(yīng)力，它在大尺寸晶體內(nèi)部很難避免。晶體中位錯(cuò)的增殖能力很強(qiáng)，可以達(dá)到數(shù)百倍。因此就數(shù)量而言，凝固生長(zhǎng)完成后晶體中的位錯(cuò)大部分應(yīng)為增殖位錯(cuò)，但它們的根源是原生位錯(cuò)。在無(wú)位錯(cuò)的硅晶體中由熱應(yīng)力誘發(fā)位錯(cuò)幾不可能，因所需應(yīng)力達(dá)到GPa量級(jí)；而如硅晶體中已有位錯(cuò)存在，在凝固點(diǎn)附近溫度其位錯(cuò)增殖啟動(dòng)應(yīng)力低于10MPa，這是通常硅晶體凝固生長(zhǎng)中能夠達(dá)到的熱應(yīng)力水平。多晶硅錠定向凝固生長(zhǎng)中原生位錯(cuò)不可避免，位錯(cuò)增殖問(wèn)題隨即而來(lái)。



審核編輯：劉清