Stuttgart 2012 – wissenschaftliches Programm

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MS: Fachverband Massenspektrometrie

MS 6: Poster

MS 6.15: Poster

Dienstag, 13. März 2012, 16:30–19:00, Poster.IV

Hochpräzise Messungen der Kohlenstoff-Konzentration in Silicium mittels SSMS — •Bernhard Wiedemann¹, Michael Deveaux¹, Michael Petri¹, Hans Christian Alt², Maria Porrini³, Maria Giovanna Pretto³ und Roberto Scala³ — ¹Institut für Kernphysik, Goethe-Universität, Max-von-Laue-Str. 1, D-60438 Frankfurt am Main — ²University of Applied Sciences, D-80335 München — ³MEMC Electronic Materials, I-39012 Merano

Die Kohlenstoff-Konzentration in hochreinem kristallinem Silicium wird mittels hochauflösender FTIR-Absorptionsspektroskopie bei tiefen Temperaturen (77K) gemessen. Multikristallines Silicium zeigt gegenüber monokristallinem Silicium eine stark veränderte Phononenstruktur, so dass für kleine Kohlenstoff-Konzentrationen die FTIR-Absorptionsspektroskopie nicht unmittelbar anwendbar ist. Dies wird erst durch eine Wärmebehandlung bei 1360°C ermöglicht, die zu einer Annäherung der Phononenstruktur von multikristallinem an die von einkristallinem Silicium führt. Hochpräzise Messungen mittels SSMS-Methode ergeben an mono- und an multikristallinen Silicium-Proben höhere Kohlenstoff-Konzentrationen als die FTIR-Absorptionsmethode, die materialabhängig zwischen 20ppb(atomar) und 80ppb(atomar) liegen. In ultrahochreinem multikristallinem Material sind oberhalb von 10ppb(atomar) unter gleichen Bedingungen keine Kohlenstoff-Konzentrationen mittels SSMS nachweisbar. Es werden experimentelle Vorgehensweisen beschrieben, die zu einer richtigen Bestimmung der Kohlenstoff-Konzentration im Bereich oberhalb einer Nachweisgrenze von 5ppb(atomar) notwendig sind.