技术发明二等奖：微量掺锗直拉硅单晶技术及其应用
完成人：杨德仁、田达晰、余学功、马向阳
利用直拉硅单晶作为衬底材料，在其上通过化学气相沉积制备外延层。为了减小器件的功耗以及消除CMOS电路的闩琐效应，通常硅外延片的衬底是重掺硼（高浓度掺硼）的直拉硅单晶。但是，由于硼原子半径比硅原子半径小28%，重掺硼导致硅单晶存在严重的晶格畸变，使得外延层易产生高密度失配位错，从而明显降低集成电路的成品率和可靠性。在光伏产业，对于直拉硅单晶制备的高效太阳电池而言，降低成本和增加效率是关键问题。
发明点1：在国际上首先提出掺锗调控直拉硅单晶缺陷的新思路，发明了微量掺锗直拉硅单晶及系列生长技术，实现了直径100-300 mm掺锗直拉硅单晶的生长，发现了微量掺锗能抑制晶体原生缺陷等规律
发明点2：发明了基于微量掺锗直拉硅单晶的微电子器件用外延、吸杂等工艺技术，实现了其在微电子器件上的应用。通过晶格调制，实现在重掺直拉硅衬底片上无失配位错的厚外延层的生长；通过吸杂工艺，增强了对器件有源区金属沾污的吸杂能力等
发明点3：发明了微量掺锗直拉硅单晶的低光衰减、薄片化等太阳电池相关的技术，实现其在光伏产业中的应用。通过掺锗抑制直拉硅单晶中硼-氧复合体的产生，使太阳电池效率的光衰减降低；利用掺锗提高硅片的机械强度，使得硅片在加工过程的碎片率降低。
