高阻 FZ 硅片
无坩埚区熔（FZ）硅片：电阻率高于 10kΩ·cm、氧碳含量极低，适合射频、硅光、高压功率与辐射探测等对纯度敏感的应用。
产品介绍
高阻 FZ 硅片（High Resistivity / Float Zone Wafer）采用无坩埚区熔法生长：射频线圈沿多晶硅棒移动，熔化一个狭窄区域并在移动中再结晶为单晶。由于熔融硅不接触石英坩埚，FZ 硅几乎不含 CZ 硅难以避免的氧、碳污染，从而具备优异的电学性能——电阻率可高于 30kΩ·cm、少数载流子寿命超过 1ms，且无氧沉淀。
虽然 CZ 硅凭借成本与 300mm 量产能力占据大部分市场，但在衬底损耗、载流子复合与杂质漏电流成为主要性能瓶颈时，FZ 硅不可替代。我们供应 100–200mm 直径 FZ 硅片，电阻率覆盖 10kΩ·cm 至 30kΩ·cm 以上，N 型（磷，含中子嬗变掺杂 NTD）与 P 型（硼）均可供；也可作为定制 SOI 的支撑片、硅上氮化镓外延的起始衬底，选型可参考材料特性指南。
核心特性
- 无坩埚区熔生长，氧、碳含量低于约 5×10¹⁵ atoms/cm³；
- 电阻率高于 10kΩ·cm，最高可至 30kΩ·cm 以上；
- 少数载流子寿命超过 1ms；
- 无氧沉淀与体微缺陷；
- 直径 100 / 150 / 200mm，P / N 型可选；
- 提供 NTD 中子嬗变掺杂，均匀性约 ±3%。
高阻 FZ 硅片：高纯、高阻、长寿命
应用场景
射频与毫米波前端
高阻硅降低 6GHz 以上开关、低噪放与移相器的衬底损耗。
硅光子学
FZ 支撑片上的 SOI 波导消除通信波段的自由载流子吸收。
高压功率器件
3.3kV 以上 IGBT、PiN 二极管依赖宽耗尽区能力。
辐射探测器
低氧含量减少俘获中心，提升电荷收集效率。
太赫兹器件
100GHz 以上抑制介质损耗与模式转换。
硅上 GaN 外延
高温下机械强度好，详见射频与功率器件。
参数规格
| 参数 | 规格 / 可定制范围 |
|---|---|
| 生长方法 | 区熔 FZ（无坩埚，射频熔融区） |
| 直径 | 100mm、150mm、200mm |
| 电阻率 | ＞ 10kΩ·cm（标准），至 ＞ 30kΩ·cm（高级） |
| 掺杂 | P 型硼 / N 型磷 / NTD 磷 |
| 氧含量 | ＜ 5×10¹⁵ atoms/cm³（FTIR） |
| 碳含量 | ＜ 5×10¹⁵ atoms/cm³（FTIR） |
| 参数 | 规格 / 可定制范围 |
|---|---|
| 晶向 | 〈100〉、〈111〉、〈110〉，可偏角 |
| 厚度 | SEMI 标准（200mm 约 725μm），可定制 |
| TTV / Bow / Warp | ＜ 5 / 20 / 30μm（200mm），可加严 |
| 表面 | SSP 或 DSP，Epi-Ready |
| 少数载流子寿命 | ＞ 1ms（μ-PCD） |
| NTD 均匀性 | 约 ±3%（常规熔掺约 ±15% 以上） |
设备与工艺装备
| 设备类别 | 典型配置 | 用途 |
|---|---|---|
| 电阻率映射 | 四探针自动映射 | 多点电阻率与 NTD 均匀性 |
| FTIR 光谱 | 傅里叶变换红外仪 | 间隙氧与碳含量检测 |
| 寿命量测 | μ-PCD 微波光电导 | 少数载流子寿命 |
| 霍尔测试 | 范德堡法 | 载流子浓度与迁移率 |
| 纯度分析 | GDMS 辉光放电质谱 | 全元素杂质普查 |
| X 射线形貌 | 全片形貌成像 | 位错与滑移线检测 |
常见问题
FZ 和 CZ 硅有何不同？
FZ 无坩埚、氧碳极低、电阻率可做到 30kΩ·cm 以上、寿命超过 1ms；CZ 含坩埚引入的氧，成本低、可做 300mm 大直径。
FZ 硅为什么能做高阻？
无坩埚污染、背景杂质极少，近本征材料的电阻率可以达到 30kΩ·cm 以上。
什么是 NTD 掺杂？
热中子辐照使 ³⁰Si 嬗变为磷施主，整晶掺杂均匀约 ±3%，适合对击穿一致性要求高的高压器件。
FZ 硅能做到多大尺寸？
常规供应 100–200mm，更大直径受熔区稳定性限制。
FZ 硅的典型用途有哪些？
射频 / 毫米波、硅光、3.3kV 以上功率器件、辐射探测器、太赫兹与 GaN-on-Si 外延衬底。
电阻率最高能做到多少？
标准品电阻率 ＞ 10kΩ·cm，高级品 ＞ 30kΩ·cm；具体档位结合掺杂方式与用途确认，随批提供四探针 / 霍尔数据。
氧、碳含量控制在什么水平？
无坩埚区熔生长使氧、碳含量低于约 5×10¹⁵ atoms/cm³，FTIR 检测常处于检出限附近，且无氧沉淀与体微缺陷。
少数载流子寿命多长？
少数载流子寿命超过 1ms（μ-PCD 测量），低氧含量减少俘获中心，适合辐射探测等对电荷收集效率敏感的应用。
有哪些掺杂、晶向和尺寸？
直径覆盖 100 / 150 / 200mm，掺杂可选 P 型硼、N 型磷与 NTD 磷，晶向为〈100〉〈111〉〈110〉并可偏角。
随批提供哪些材料认证？
每批经四探针 / 霍尔电阻率、FTIR 氧碳、μ-PCD 寿命与 GDMS 纯度分析，NTD 材料验证整面约 ±3% 均匀性，随附完整材料认证。
告知直径、电阻率、掺杂（P / N / NTD）、晶向与数量，24 小时内回复
随附完整材料认证