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高纯硅检测

2025-06-11 关键词:高纯硅测试方法,高纯硅测试仪器,高纯硅测试标准 相关:
高纯硅检测

高纯硅检测摘要:高纯硅检测是半导体及光伏产业的质量控制核心,重点检测纯度(总杂质<1ppb)、关键参数包括金属杂质(Fe、Al等≤0.1ppb)、电阻率(0.001-1000Ω·cm)、晶体缺陷密度(位错<10/cm²)。检测对象主要为单晶和多晶硅材料,采用光谱、电学及表面分析技术,确保材料适用于集成电路和太阳能电池制造。

参考周期:常规试验7-15工作日,加急试验5个工作日。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试,望谅解(高校、研究所等性质的个人除外)。

检测项目

物理性能检测:

  • 密度测定:3.23g/cm³(参照ISO1183)
  • 硬度测试:维氏硬度≥1000HV(GB/T4340.1)
  • 热膨胀系数:2.6×10⁻⁶/K(ASTME228)
化学成分检测:
  • 主元素分析:硅含量≥99.9999wt%(GB/T24582)
  • 氧碳含量:氧≤1ppm、碳≤0.1ppm(ISO15349)
杂质检测:
  • 金属杂质:铁≤0.01ppb、铝≤0.05ppb(ASTMF1724)
  • 有机杂质:总烃类≤0.1ppm(参照SEMIMF1726)
电学性能检测:
  • 电阻率:0.001-1000Ω·cm(±0.5%)(GB/T1551)
  • 载流子浓度:1×10¹⁰-1×10²⁰cm⁻³(ASTMF723)
光学性能检测:
  • 透光率:≥90%@633nm(ISO13468)
  • 反射率:≤10%(ASTME903)
表面性能检测:
  • 粗糙度:Ra≤0.1μm(ISO4287)
  • 缺陷密度:微裂纹≤5/cm²(SEMIM7)
结构性能检测:
  • 晶格常数:5.43Å(±0.001Å)(ISO20203)
  • 晶体取向:<100>偏差≤0.5°(GB/T12966)
纯度检测:
  • 总杂质含量:≤1ppb(ASTMF1392)
  • 硼磷浓度:硼≤0.01ppb、磷≤0.02ppb(ISO14706)
热性能检测:
  • 热导率:150W/m·K(ASTME1461)
  • 熔点测定:1414°C(±1°C)(GB/T14235)
机械性能检测:
  • 抗弯强度:≥100MPa(ISO14704)
  • 断裂韧性:KIC≥1.0MPa·m¹/²(ASTME399)

检测范围

1.单晶硅:用于半导体晶圆,检测晶格缺陷及电阻率均匀性

2.多晶硅:光伏材料,侧重杂质分布及电学性能一致性

3.硅片:切割后产品,重点检测表面完整性及厚度公差

4.硅粉:粉末形态,检测粒径分布(D50=10-100μm)及污染物残留

5.硅锭:铸造块体,检测内部气泡缺陷及热应力裂纹

6.太阳能级硅:光伏应用材料,关注光生载流子寿命≥100μs

7.电子级硅:集成电路基材,检测微污染(重金属≤0.1ppb)

8.掺杂硅:含硼/磷掺杂剂,检测掺杂浓度精度(±0.001%)

9.硅薄膜:涂层材料,厚度均匀性(±5nm)及附着强度

10.回收硅:再生材料,重金属残留(如铅≤0.05ppm)及有机杂质清除率

检测方法

国际标准:

  • ASTMF1724-18硅中金属杂质电感耦合等离子体质谱法
  • ISO14644-1:2015洁净室悬浮粒子浓度测试
  • SEMIMF1726-1109硅有机污染物气相色谱分析
国家标准:
  • GB/T24582-2009多晶硅化学分析方法
  • GB/T1551-2021半导体硅单晶电阻率测试
  • GB/T12966-2008硅晶体X射线衍射定向方法
方法差异说明:ASTM电阻率测试采用四点探针法,精度±0.2%;GB标准使用范德堡法,精度±0.5%。ISO洁净度测试涵盖0.1-5μm粒子,GB侧重0.3μm以上计数。

检测设备

1.电感耦合等离子体质谱仪:型号ICP-MS-7900(检测限0.001ppb,分辨率0.1amu)

2.傅里叶变换红外光谱仪:型号FTIR-NEXUS(波数范围400-4000cm⁻¹,精度±0.01cm⁻¹)

3.扫描电子显微镜:型号SEM-SU8000(分辨率1nm,加速电压0.5-30kV)

4.原子力显微镜:型号AFM-Dimension(扫描范围100μm×100μm,Z轴分辨率0.1nm)

5.四探针测试仪:型号Pro4-400(电阻率范围0.001-1000Ω·cm,精度±0.2%)

6.X射线衍射仪:型号XRD-D8(角度范围5-90°,精度±0.0001°)

7.气相色谱-质谱联用仪:型号GC-MS-7890(检测限0.01ppm,柱温范围40-450°C)

8.激光粒度分析仪:型号LA-950(粒径范围0.01-3000μm,精度±1%)

9.差示扫描量热仪:型号DSC-850(温度范围-150-600°C,灵敏度0.1μW)

10.表面轮廓仪:型号Profilometer-P7(粗糙度测量Ra0.001-100μm,精度±0.5%)

11.紫外-可见分光光度计:型号UV-2600(波长范围190-900nm,带宽0.1nm)

12.热导率测定仪:型号TC-3000(测量范围0.1-500W/m·K,误差±1%)

13.力学试验机:型号UTM-600(载荷0.01-100kN,应变速率0.001-500mm/min)

14.霍尔效应测试系统:型号HMS-5000(载流子浓度10⁹-10²¹cm⁻³,磁场范围0-1.5T)

15.洁净度粒子计数器:型号PC-200(粒径通道0.1-10μm,流量28.3L/min)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

中析仪器 资质

中析高纯硅检测 - 由于篇幅有限,仅展示部分项目,如需咨询详细检测项目,请咨询在线工程师

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