硅材料，重要的半导体材料，化学元素符号Si，电子工业上使用的硅应具有高纯度和优良的电学和机械等性能。硅具有优良的半导体电学性质。禁带宽度适中，为1.12电子伏。载流子迁移率较高，电子迁移率为1350厘米2/伏·秒，空穴迁移率为480厘米2/伏·秒。本征电阻率在室温(300K)下高达2.3×105欧·厘米,掺杂后电阻率可控制在104～10-4 欧·厘米的宽广范围内，能满足制造各种器件的需要。硅单晶的非平衡少数载流子寿命较长,在几十微秒至1毫秒之间。

硅材料的技术参数

硅单晶主要技术参数有导电类型、电阻率与均匀度、非平衡载流子寿命、晶向与晶向偏离度、晶体缺陷等。

1、导电类型

导电类型由掺入的施主或受主杂质决定。P型单晶多掺硼，N型单晶多掺磷,外延片衬底用N型单晶掺锑或砷。

2、电阻率与均匀度

拉制单晶时掺入一定杂质以控制单晶的电阻率。由于杂质分布不匀，电阻率也不均匀。电阻率均匀性包括纵向电阻率均匀度、断面电阻率均匀度和微区电阻率均匀度。它直接影响器件参数的一致性和成品率。

3、非平衡载流子寿命

光照或电注入产生的附加电子和空穴瞬即复合而消失，它们平均存在的时间称为非平衡载流子的寿命。非平衡载流子寿命同器件放大倍数、反向电流和开关特性等均有关系。寿命值又间接地反映硅单晶的纯度，存在重金属杂质会使寿命值大大降低。

4、晶向与晶向偏离度

常用的单晶晶向多为 (111)和(100)（见图）。晶体的轴与晶体方向不吻合时，其偏离的角度称为晶向偏离度。

关于硅材料，北京清析技术研究院可提供电阻率检测，容量检测，成分检测，硬度检测，粒度检测，碳氧含量检测，电化学性能检测，分析检测，寿命检测，缺陷检测，化学腐蚀检测，迁移量检测，微量元素检测、粒度分析、羟基含量、透过率检测、少子寿命检测等检测项目。同时，北京清析技术研究院可对有机硅材料，硅pu材料，硅负极材料，硅碳材料，硅基材料，硅复合材料，纳米硅材料等进行检测。

硅含量的检测方法

1.光谱法

该方法通过分析样品辐射光谱中硅元素的特征峰来确定硅含量。该方法操作简便，快速、灵敏度高。

2.X射线荧光法

该方法通过样品在X射线照射下的荧光来确定硅含量。

3.重量法

该方法通过化学反应将硅转化为含氧化硅的化合物，然后称取化合物质量，计算出硅含量。

4.电位滴定法

该方法通过测定酸与硅元素的反应产生的电位变化来测定硅含量。

5.电感耦合等离子体发射光谱法

该方法通过样品在等离子体中产生的光谱来测定硅含量。该方法准确度高，适用于任何形式的样品。

硅的测定方法

1、氢氟 酸挥发-硅钼蓝光度法

样品在高温下与氢氟 酸共熔，硅与氟化物形成四氟化硅气体，并随水蒸气蒸出，以铂坩埚收集后用水吸收，在硝酸或盐酸介质中，硅钼酸与钼酸铵形成硅钼杂多酸，再与抗坏血酸形成硅钼蓝，在分光光度计上于750nm波长处测量吸光度。

2、氢氟 酸-硝酸-高氯酸消化-硅钼蓝光度法

样品在氢氟 酸、硝酸、高氯酸的混合液中加热分解，高氯酸将磷、砷等元素氧化并挥发除去，硅则与氟化物形成四氟化硅气体，随水蒸气蒸出，被氢氧化钠溶液吸收，在硝酸或盐酸介质中，硅钼酸与钼酸铵形成硅钼杂多酸，再与抗坏血酸形成硅钼蓝，在分光光度计上于750nm波长处测量吸光度。

3、碱熔-氢氟 酸挥发-硅钼蓝光度法

样品经碱熔分解后，以氢氟 酸处理，使硅、铝、铁等元素以相应的氟化物挥发除去，然后用氢氧化钠溶液吸收四氟化硅气体，之后用硅钼蓝光度法测定。

硅材料检测标准举例

1、NF B49-411:1968 耐火材料化学分析 硅材料、硅土材料和粘土材料 硅含量测定

2、GB/T 30453-2013 硅材料原生缺陷图谱

3、DB5111/T 14-2021 硅材料工业企业能源管理规范

4、JC/T 2342-2015 氮化硅材料相含量分析方法

5、GB/T 29850-2013 光伏电池用硅材料补偿度测量方法

6、T/ICMTIA CM0035-2023 半导体硅材料制程装置用密封垫片

7、DB61/T 1250-2019 Sic（碳化硅）材料半导体分立器件通用规范

8、GB/T 38976-2020 硅材料中氧含量的测试 惰性气体熔融红外法

9、DB35/T 1146-2011 硅材料中杂质元素含量测定 辉光放电质谱法

以上就是关于硅材料检测的介绍，北京清析技术研究院提供分析、检测、测试、鉴定、研发等技术服务，已获得CMA、CNAS等资质证书。总院位于北京，在上海、广州、深圳、合肥、南京、成都、武汉等地区设立27家分院，工程师一对一咨询，寄样或上门任您选择，为您提供便利的检测服务。