多晶硅中Si 3 N 4 /Si、SiC/Si位向关系的研究

发布时间：2023-04-19 19:55

　　在光伏行业中,Si₃N₄和SiC颗粒常作为异质形核的籽晶,辅助生长多晶硅铸锭,同时Si₃N₄涂层还可以防止坩埚壁与硅锭间的粘连。然而,此过程不可避免会导致硅中N、C元素的污染,并在凝固过程中形成Si₃N₄和SiC颗粒夹杂,对硅锭的电学性能及出成率均造成极大危害。如何利用Si₃N₄和SiC颗粒的异质形核作用,辅助生长出高性能的多晶硅,并在后续工艺中将其充分去除,是一个重要的研究课题。本论文研究了多晶硅定向凝固过程中Si₃N₄和SiC硬质颗粒与Si的位向关系以及其对铸锭电学性能的影响。同时研究了感应熔炼过程中电磁场对Si₃N₄和SiC硬质颗粒分凝行为的影响。本研究主要得到的结论如下:(1)β-Si₃N₄颗粒为六角棒状,SiC颗粒为立方块状。硅中硬质颗粒的存在会引起金属杂质的富集,使硅锭的...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 光伏产业的发展对晶体硅材料的需求与要求
        1.1.1 光伏产业对晶体硅材料的需求
        1.1.2 太阳能级多晶体硅种杂质含量的要求
    1.2 多晶硅中Si₃N₄/SiC颗粒的异质形核作用
    1.3 硅中Si₃N₄/SiC硬质颗粒的分离与提纯
        1.3.1 Si₃N₄/SiC硬质颗粒对晶硅材料性能的影响
        1.3.2 硅中硬质颗粒的分离与提纯
    1.4 本课题研究现状
    1.5 本课题研究的目的和内容
2 实验原理及分析方法
    2.1 实验设备与原料
        2.1.1 实验设备
        2.1.2 实验原料
    2.2 实验原理及过程
        2.2.1 实验原理
        2.2.2 实验过程
    2.3 样品制备及检测
        2.3.1 切片及取样
        2.3.2 分析设备与分析方法
3 多晶硅中Si₃N₄与Si的位向关系
    3.1 多晶硅中硬质颗粒形态及分布
    3.2 硬质颗粒对多晶硅电性能的影响
    3.3 Si与 Si₃N₄ 相界面的研究
    3.4 基于edge-to-edge模型的Si与 Si₃N₄ 位向关系的研究
        3.4.1 edge-to-edge模型
        3.4.2 Si与 Si₃N₄ 位向关系的研究
    3.5 本章小结
4 多晶硅中SiC与 Si的位向关系
    4.1 多晶硅中SiC颗粒形态及分布
    4.2 Si与 SiC相界面的研究
    4.3 基于Turnbull-Vonnegut公式的Si与 SiC位向关系的研究
        4.3.1 Turnbull-Vonnegut公式
        4.3.2 Si与 SiC位向关系的研究
    4.4 本章小结
5 感应熔炼去除硅中硬质颗粒的研究
    5.1 感应熔炼对硅中硬质颗粒去除作用的理论基础
    5.2 实验设备及方法
    5.3 感应熔炼后多晶硅铸锭中硬质颗粒的分布
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3794115