定向凝固保温温度对多晶硅定向凝固晶体质量的影响

发布时间：2021-09-03 17:52

　　采用3303#工业硅进行多晶硅真空定向凝固实验,通过实验和数值模拟结合研究了保温温度对多晶硅真空定向凝固过程中铸锭内部的晶体生长取向、杂质去除效果及杂质分布形态的影响。研究表明:下拉速度10μm/s、保温时间0.5h、保温温度1730K条件下形成的多晶硅铸锭内部晶体生长取向、除杂效果、杂质分布形态及各项指标最优;当保温温度≥1760K时,凝固过程中的固态硅料发生重熔,硅锭内部热应力的释放能力减弱,致使晶体内部缺陷明显增加;重熔也会造成最终凝固完成后铸锭内部开裂,固液界面凹凸不平,严重影响大尺寸柱状晶的形成及杂质的去除效果。而保温温度过低会导致挥发性杂质的扩散能力减弱,严重削弱多晶硅铸锭的性能及定向凝固除杂效果。 

【文章来源】：材料科学与工程学报. 2020,38(05)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

保温温度为1700K时，凝固分数分别为（a)1/4,(b)1/2,(c)3/4,(d)1的温度场-应力场对比图

图1 保温温度为1700K时，凝固分数分别为（a)1/4,(b)1/2,(c)3/4,(d)1的温度场-应力场对比图图3 保温温度为1760K时，凝固分数分别为（a)1/4,(b)1/2,(c)3/4,(d)1的温度场-应力场对比图

图2 保温温度为1730K时，凝固分数分别为（a)1/4,(b)1/2,(c)3/4,(d)1的温度场-应力场对比图由图1～3可知，在硅料完全凝固后，三种不同保温温度下的应力分布情况一致，最大应力均出现在坩埚的侧壁。

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本文编号：3381578