晶體硅微粉氣相氮化及氮氧化條件

編號：CPJS00446

篇名：晶體硅微粉氣相氮化及氮氧化條件

作者：明亮; 尹傳強; 魏秀琴; 周浪;

關(guān)鍵詞：硅; 氮化硅; 氮氧化硅; 粉體; 熱力學(xué)平衡;

機(jī)構(gòu)： 南昌大學(xué)材料學(xué)院; 南昌大學(xué)太陽能光伏學(xué)院;

摘要： 氮化硅及氮氧化硅粉體在多晶硅光伏產(chǎn)業(yè)中有重要應(yīng)用。本文研究其氣相反應(yīng)形成條件。研究結(jié)果顯示,晶體硅微粉的氣相氮化及氮氧化特性與體材大不相同,它使得硅的氮化和氮氧化得以在體系中氧分壓遠(yuǎn)高于熱力學(xué)臨界平衡氧分壓、處于氧化硅穩(wěn)定區(qū)的條件下實現(xiàn)。其原因在于反應(yīng)過程中粉體表層氧化反應(yīng)后耗氧,使粉體內(nèi)部實際氧分壓大幅度降低。實驗結(jié)果表明,晶體硅微粉的氣相氮化約需1400℃方能有效進(jìn)行,在氣相反應(yīng)條件下,α-Si3N4與β-Si3N4均能形成,隨保溫時間延長,α-Si3N4相對量提高;晶體硅微粉在氮-氧混合氣體中的氮氧化行為對氣氛的氧分壓十分敏感,氧分壓較高時形成SiO2并阻止反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行,較低時形成Si3N4,氧分壓為0.1atm時較適合Si2N2O形成。