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;

關鍵詞：硅; 氮化硅; 氮氧化硅; 粉體; 熱力學平衡;

機構： 南昌大學材料學院; 南昌大學太陽能光伏學院;

摘要： 氮化硅及氮氧化硅粉體在多晶硅光伏產(chǎn)業(yè)中有重要應用。本文研究其氣相反應形成條件。研究結果顯示,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高于熱力學臨界平衡氧分壓、處于氧化硅穩(wěn)定區(qū)的條件下實現(xiàn)。其原因在于反應過程中粉體表層氧化反應后耗氧,使粉體內(nèi)部實際氧分壓大幅度降低。實驗結果表明,晶體硅微粉的氣相氮化約需1400℃方能有效進行,在氣相反應條件下,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并阻止反應進一步進行,較低時形成Si3N4,氧分壓為0.1atm時較適合Si2N2O形成。