Three-dimensional distribution of oxygen atoms at small-angle tilt boundaries (SATBs) in Czochralski-grown p-type silicon ingots was investigated by atom probe tomography combined with transmission electron microscopy. Oxygen gettering along edge dislocations composing SATBs, post crystal growth, was observed. The gettering ability of SATBs would depend both on the dislocation strain and on the dislocation density. Oxygen atoms would agglomerate in the atomic sites under the tensile hydrostatic stress larger than about 2.0 GPa induced by the dislocations. It was suggested that the density of the atomic sites, depending on the tilt angle of SATBs, determined the gettering ability of SATBs.

1.
K.
Bothe
,
K.
Ramspeck
,
D.
Hinken
,
C.
Schinke
,
J.
Schmidt
,
S.
Herlufsen
,
R.
Brendel
,
J.
Bauer
,
J.-M.
Wagner
,
N.
Zakharov
, and
O.
Breitenstein
,
J. Appl. Phys.
106
,
104510
(
2009
).
2.
M.
Di Sabatino
,
S.
Binetti
,
J.
Libal
,
M.
Acciarri
,
H.
Nordmark
, and
E. J.
Ovrelid
,
Sol. Energy Mater. Sol. Cells
95
,
529
(
2011
).
3.
M.
Tajima
,
Y.
Iwata
,
F.
Okayama
,
H.
Toyota
,
H.
Onodera
, and
T.
Sekiguchi
,
J. Appl. Phys.
111
,
113523
(
2012
).
4.
U.
Hess
,
P. Y.
Pichon
,
S.
Seren
,
A.
Schonecker
, and
G.
Hahn
,
Sol. Energy Mater. Sol. Cells
117
,
471
(
2013
).
5.
J.
Haunschild
,
I. E.
Reis
,
J.
Geilker
, and
S.
Rein
,
Phys. Status Solidi RRL
5
,
199
(
2011
).
6.
L.
Chen
,
X.
Yu
,
P.
Chen
,
P.
Wang
,
X.
Gu
,
J.
Lu
, and
D.
Yang
,
Sol. Energy Mater. Sol. Cells
95
,
3148
(
2011
).
7.
J. D.
Murphy
,
R. E.
McGuire
,
K.
Bothe
,
V. V.
Voronkov
, and
R. J.
Falster
,
Sol. Energy Mater. Sol. Cells
120
,
402
(
2014
).
8.
S. A.
McHugo
,
H.
Hieslmair
, and
E. R.
Weber
,
Appl. Phys. A
64
,
127
(
1997
).
9.
H.
Hieslmair
,
A. A.
Istratov
,
S. A.
McHugo
,
C.
Flink
,
T.
Heiser
, and
E. R.
Weber
,
Appl. Phys. Lett.
72
,
1460
(
1998
).
10.
T.
Tachibana
,
T.
Sameshima
,
T.
Kojima
,
K.
Arafune
,
K.
Kakimoto
,
Y.
Miyamura
,
H.
Harada
,
T.
Sekiguchi
,
Y.
Ohshita
, and
A.
Ogura
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
51
,
02BP08
(
2012
).
11.
R.
Falster
and
V.
Voronkov
,
Mater. Sci. Forum
573–574
,
45
60
(
2008
).
12.
J. M.
Burgers
,
Proc. K. Ned. Akad. Wet.
42
,
293
(
1939
).
13.
W. L.
Bragg
,
Proc. Phys. Soc.
52
,
105
(
1940
).
14.
T.
Tachibana
,
J.
Masuda
,
K.
Imai
,
A.
Ogura
,
Y.
Ohshita
,
K.
Arafune
, and
M.
Tajima
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
48
,
121202
(
2009
).
15.
K.
Kutsukake
,
M.
Deura
,
Y.
Ohno
, and
I.
Yonenaga
, “
Characterization of silicon ingots: mono-like vs. high-performance multicyrstalline
,”
Jpn. J. Appl. Phys.
(in press).
16.
K.
Kutsukake
,
N.
Usami
,
T.
Ohtaniuchi
,
K.
Fujiwara
, and
K.
Nakajima
,
J. Appl. Phys.
105
,
044909
(
2009
).
17.
M. G.
Tsoutsouva
,
V. A.
Oliveira
,
D.
Camel
,
T. N.
TranThi
,
J.
Baruchel
,
B.
Marie
, and
T. A.
Lafford
,
J. Cryst. Growth
401
,
397
(
2014
).
18.
K.
Kutsukake
,
T.
Abe
,
N.
Usami
,
K.
Fujiwara
,
I.
Yonenaga
,
K.
Morishita
, and
K.
Nakajima
,
J. Appl. Phys.
110
,
083530
(
2011
).
19.
M. M.
Kivambe
,
T.
Ervik
,
B.
Ryningen
, and
G.
Stokkan
,
J. Appl. Phys.
112
,
103528
(
2012
).
20.
G.
Kato
,
M.
Tajima
,
F.
Okayama
,
S.
Tokumaru
,
R.
Satod
,
H.
Toyota
, and
A.
Ogura
,
Acta Phys. Pol. A
125
,
1010
(
2014
).
21.
T.
Walther
,
M.
Hopkinson
,
N.
Daneu
,
A.
Recnik
,
Y.
Ohno
,
K.
Inoue
, and
I.
Yonenaga
,
J. Mater. Sci.
49
,
3898
(
2014
).
22.
H.
Akutsu
,
H.
Itokawa
,
K.
Nakamura
,
T.
Iinuma
,
K.
Suguro
,
H.
Uchida
, and
M.
Tada
,
MRS Proceedings
1070
,
E02-09
(
2008
).
23.
T.
Sameshima
,
N.
Miyazaki
,
Y.
Tsuchiya
,
H.
Hashiguchi
,
T.
Tachibana
,
T.
Kojima
,
Y.
Ohshita
,
K.
Arafune
, and
A.
Ogura
,
Appl. Phys. Express
5
,
042301
(
2012
).
24.
D. P.
Fenning
,
A. S.
Zuschlag
,
M. I.
Bertoni
,
B.
Lai
,
G.
Hahn
, and
T.
Buonassisi
,
J. Appl. Phys.
113
,
214504
(
2013
).
25.
M.
Seibt
,
D.
Abdelbarey
,
V.
Kveder
,
C.
Rudolf
,
P.
Saring
,
L.
Stolze
, and
O.
Vos
,
Mater. Sci. Eng., B
159–160
,
264
(
2009
).
26.
T.
Buonassisi
,
A. A.
Istratov
,
S.
Peters
,
C.
Ballif
,
J.
Isenberg
,
S.
Riepe
,
W.
Warta
,
R.
Schindler
,
G.
Willeke
,
Z.
Cai
,
B.
Lai
, and
E. R.
Weber
,
Appl. Phys. Lett.
87
,
121918
(
2005
).
27.
Y.
Ohno
,
K.
Inoue
,
Y.
Tokumoto
,
K.
Kutsukake
,
I.
Yonenaga
,
N.
Ebisawa
,
H.
Takamizawa
,
Y.
Shimizu
,
K.
Inoue
,
Y.
Nagai
,
H.
Yoshida
, and
S.
Takeda
,
Appl. Phys. Lett.
103
,
102102
(
2013
).
28.
B.
Gault
,
D.
Haley
,
F.
de Geuser
,
M. P.
Moody
,
E. A.
Marquis
,
D. J.
Larson
, and
B. P.
Geiser
,
Ultramicroscopy
111
,
448
(
2011
).
29.
D. B.
Williams
and
C. B.
Carter
, in
Transmission Electron Microscopy
(
Plenum Press
,
New York
,
1996
), Sec. 25.
30.
R. T.
Sanderson
,
J. Am. Chem. Soc.
105
,
2259
(
1983
).
31.
Y.
Ohno
,
K.
Inoue
,
K.
Kutsukake
,
M.
Deura
,
T.
Ohsawa
,
I.
Yonenaga
,
H.
Yoshida
,
S.
Takeda
,
R.
Taniguchi
,
H.
Otubo
,
S. R.
Nishitani
,
N.
Ebisawa
,
Y.
Shimizu
,
H.
Takamizawa
,
K.
Inoue
, and
Y.
Nagai
,
Phys. Rev. B
91
,
235315
(
2015
).
32.
J. P.
Hirth
and
J.
Lothe
, in
Theory of Dislocations
(
John Wiley & Sons
,
New York
,
1982
), Secs. 3–4.
33.
J. J.
Wortman
and
R. A.
Evans
,
J. Appl. Phys.
36
,
153
(
1965
).
34.
J.
Chen
and
T.
Sekiguchi
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
46
,
6489
(
2007
).
You do not currently have access to this content.