硅料检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-05-06  

硅料检测是光伏及半导体行业质量控制的核心环节,重点针对纯度、杂质含量、晶体结构等关键指标进行系统性分析。检测过程需依据ISO/IEC标准体系,采用光谱分析、电学性能测试等技术手段,确保材料满足电子级(EG)或太阳能级(SG)硅的严格技术要求。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

硅料质量评价体系包含12项核心指标:总金属杂质含量(Fe、Cu、Cr等)、体电阻率(0.1-100Ω·cm)、氧碳浓度(≤1×1018 atoms/cm³)、位错密度(≤500/cm²)、少子寿命(≥100μs)、表观缺陷(裂纹/夹杂物)、晶体取向偏差(<0.5°)、表面金属污染(≤5×1010 atoms/cm²)、总施主/受主浓度比(ND/NA≤1.05)、热稳定性(1500℃/4h)、光致发光强度偏差率(≤3%)、X射线衍射半峰宽(FWHM<0.05°)。其中金属杂质总量控制需达到ppb级精度,氧碳元素需区分间隙氧与替位氧形态。

检测范围

检测对象涵盖三大类硅材料:冶金级硅(MG-Si, 98-99.5%纯度)、太阳能级多晶硅(SG-Si, 6N-7N纯度)、电子级单晶硅(EG-Si, 9N-11N纯度)。具体包括直拉单晶硅锭(CZ)、区熔单晶硅棒(FZ)、流化床法颗粒硅(FBR)、西门子法棒状硅(Siemens Process),以及再生硅料破碎料(粒径>2mm)。特殊形态样品包含:太阳能电池用金刚线切割硅片(厚度160-180μm)、外延片衬底(EPI Wafer)、SOI晶圆(厚度偏差±0.5μm)等衍生制品。

检测方法

依据ASTM F1724、SEMI MF1726等行业标准:采用低温傅里叶变换红外光谱(FTIR)测定间隙氧含量(分辨率0.01cm-1),四探针法结合van der Pauw结构测量薄层电阻(精度±0.5%),二次离子质谱(SIMS)分析表面金属污染(检出限1×1012 atoms/cm³),电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定体金属杂质(检出限0.01ppb)。晶体质量评估使用X射线形貌术(XRT)扫描位错分布(扫描步长10μm),少子寿命测试采用准稳态光电导衰减法(QSS-PCD,脉冲宽度1ms)。

检测仪器

标准实验室配置包含:高分辨率场发射扫描电镜(FE-SEM, 1nm分辨率)用于表面形貌分析,辉光放电质谱仪(GD-MS)测定体杂质浓度,低温霍尔效应测试系统(77K-400K)测量载流子浓度,同步辐射X射线衍射仪(SR-XRD, λ=0.1nm)解析晶体缺陷。专用设备包括:全自动少子寿命扫描仪(空间分辨率50μm),深能级瞬态谱仪(DLTS)检测晶体缺陷能级,激光剥蚀电感耦合等离子体质谱联用系统(LA-ICP-MS)实现三维元素分布成像。环境控制要求:超净实验室洁净度ISO Class 3级,温控精度±0.1℃,相对湿度<30%RH。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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