Si基板の通電加熱について(長文になります)

質問

Si基板の通電加熱について(長文になります)
度々、すいません。前回Si基板の通電加熱について質問したものです。
前回、アドバイスを頂き、直流の安定化電源でSi基板を加熱しようとしたにですが、いくら電圧をかけても通電して電流が流れている様子が全くありません。電流源モードにしても企画に合わず電圧源モードになってしまいました。ちなみに、定格84V、124Aの大電流電源です。前回質問したときは、交流をスライダックで変圧していましたが、この時も、、全く通電している様子が続き、ある一定の電圧(基板の大きさに依存、だいたい80V)に至るといきなり焼き切れてしまいました。だれか、Si基板の通電加熱について直流でも、交流でも御存じの方いらっしゃいませんか。詳しく教えて頂けると幸いです。ちなみに加熱に適した基板などもあるのでしょうか？基板は単結晶Si基板、(100)面、厚さ525μm、1～2Ωcm、を2mm×20mm程度にカットして実験しています。

回答No.1

inara1 · ベストアンサー

定電流モードで通電してもすぐに定電圧になってしまうのは抵抗が高すぎるからです。質問文では電流を流すための端子部分の構造が分からないのですが、導線とSiの電気的な接触が不完全なように思えます。

5mm×20mmのSiを1250℃まで通電加熱し、Siの清浄表面を出すための試料ホルダの図面や注意点がここ（http://pfwww.kek.jp/eico/Rev/Sicleaning.pdf）に詳しく出ています。Siの表面に自然酸化膜がついている状態では良好な電気的コンタクトが得られないので、そこに出ているエッチング方法で洗浄する必要もあると思います。

通電は定電流モードで行う必要があります。定電圧モードで通電すると、電圧をちょっと大きくしただけで過大電流が流れてSiが焼き切れてしまいやすいです。Siの抵抗率とSi片のサイズを考えれば80Vもの大電圧は必要ないはずです。ちゃんとした試料ホルダでSiをはさんで通電すれば大丈夫だと思います。

HTML版　http://pfwww.kek.jp/eico/Rev/Sicleaning.html

お礼

丁寧な回答有難う御座いました。添付して頂いたファイルもとても参考になりました。
材料の研究を始めたばかりで、知らないことだらけでした。
ちなみに、Si基板を固定する電極は、ステンレス製の板に導線を取り付けた手作りのものを使っていました。それに基板の両端にを挟んで電圧を印加していました。
頂いた資料を参考にして、実験をしてみます。
また、同じような初心者的な質問をする事があるかもしれませんが、もし目に止まったらアドバイスを頂けると幸いです。
本当に有難う御座いました。

回答No.2

inara1

この質問はこのままにしておいて結果が分かったら教えてください。ときどき見に来ます。