氧化诱生层错(OSF)是硅片在热氧化过程中可能产生的一种缺陷,它的存在会增大漏电流、降低击穿电压,导致器件性能下降甚至失效。目前,轻掺直拉硅单晶的OSF已经得到系统的研究,但对于重掺直拉硅单晶的OSF研究还不够深入和全面,尤其是重掺n型直拉硅单晶。相比于重掺p型,重掺n型直拉硅单晶的OSF的形成规律更为复杂。因此,系统研究重掺n型直拉硅单晶的OSF行为对全面深入理解OSF具有十分重要的意义。本论文研究了重掺n型直拉硅片的OSF的形成及动力学特性,并探讨了掺杂剂类型、形核中心、热处理气氛等因素对OSF行为的影响,取得了如下主要结果：1.研究了不同掺杂类型和不同掺杂浓度的重掺n型直拉硅片的OSF的行为。发现电阻率适中的重掺n型直拉硅片可以形成OSF,而当电阻率低至一定值(如小于5mΩ·cm)时,即使引入高密度的形核中心,重掺n型直拉硅片也难以产生OSF。2.研究了重掺磷和重掺锑直拉硅片引入不同类型及密度的形核中心所形成的OSF。结果表明,两种重掺n型直拉硅片的OSF密度显著受到形核中心影响,即高密度的形核中心导致高密度的OSF形成。然而OSF的长度却与其形核中心的密度及类型无关。3.对比研究了重掺锑和重掺磷直拉硅片的OSF的生长及收缩过程,以揭示掺杂剂对重掺n型直拉硅片的OSF的动力学的影响。研究表明：在相同的热氧化条件下,重掺锑直拉硅片的OSF的长度大于重掺磷的,且其生长激活能更低。基于密度泛函理论的第一性原理计算结果表明：与磷原子相比,锑原子是更有效的空位俘获中心,从而抑制空位与自间隙硅原子的复合。因此,在经历相同的热氧化时,氧化产生的自间隙硅原子与空位复合后所剩余的数量在重掺锑硅片中的更多,从而导致OSF更长。4.掺杂剂类型对重掺n型直拉硅片的OSF收缩行为没有明显的影响,但氮气氛会显著抑制OSF的收缩,其原因是在高温热处理中硅表面形成的氮化硅膜抑制了表面重构,减缓了OSF周围自间隙硅原子的发射。在惰性气氛的高温热处理过程中,氧化膜的存在会导致硅表面的自间隙硅原子向氧化膜中的回扩散,加快自间隙硅原子的发射,促进OSF的收缩；然而在氮气氛中热处理,由于氮化层会阻碍回扩散过程,OSF的收缩反而会受到抑制。