[发明专利]一种含有钛杂质中间带的晶体硅材料及其制备方法

权利要求书

1.一种含有钛杂质中间带的晶体硅材料，其特征在于包括硅层和中间带层，所述中间带层位于硅层上表面，中间带层的深度为0.2～1.0μm，注入浓度为6×10¹⁹-1×10²²cm^-3，中间带层的波长范围为1～3μm，红外光的吸收系数超过1×10⁴～1×10⁵cm^-1，中间带层的少子寿命为硅层材料少子寿命的5～20倍。

2.如权利要求1所述一种含有钛杂质中间带的晶体硅材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）在硅片表面制备一层钛薄膜；

2）把带有钛薄膜的硅片用激光辐照；

3）把激光辐照后的硅片进行退火处理；

4）将退火后的硅片进行腐蚀，制得含有钛杂质中间带的晶体硅材料。

3.如权利要求2所述一种含有钛杂质中间带的晶体硅材料的制备方法，其特征在于在步骤1）中，所述钛薄膜的厚度为30～300nm。

4.如权利要求2所述一种含有钛杂质中间带的晶体硅材料的制备方法，其特征在于在步骤1）中，所述在硅片表面制备一层钛薄膜的方法采用磁控溅射或蒸发镀膜。

5.如权利要求2所述一种含有钛杂质中间带的晶体硅材料的制备方法，其特征在于在步骤2）中，所述激光辐照的条件为：采用YAG：Nd一维线型连续激光，激光器的电流为20～30A，扫描速率为3～10mm/s。

6.如权利要求2所述一种含有钛杂质中间带的晶体硅材料的制备方法，其特征在于在步骤3）中，所述退火处理的温度为600～1000℃，退火处理的时间为1～15min。

7.如权利要求2所述一种含有钛杂质中间带的晶体硅材料的制备方法，其特征在于在步骤4）中，所述腐蚀采用氢氟酸溶液。

8.如权利要求7所述一种含有钛杂质中间带的晶体硅材料的制备方法，其特征在于所述氢氟酸溶液的体积浓度为1%～20%。