本发明专利技术公开一种判断铸造单晶硅中晶界角度偏差的方法和检测装置，涉及晶体生长技术领域，判断方法包括：对<100>生长晶向的铸造单晶硅锭进行切割，切割方向垂直于铸造单晶硅锭的凝固方向，切割得到单晶样品；对单晶样品进行腐蚀或光致发光测试，并获取得到单晶样品的腐蚀图片或光致发光的图片；识别图片中的晶界；识别晶界两侧的微孪晶；判断并计算得到晶界的角度偏差θ。本发明专利技术的判断方法简单方便，准确率高，可在实际生产中应用，能有效用于研发的指导。指导。指导。
【技术实现步骤摘要】
判断铸造单晶硅中晶界角度偏差的方法和检测装置
[0001]本专利技术涉及晶体生长
，尤其涉及一种判断铸造单晶硅中晶界角度偏差的方法和检测装置。
技术介绍
[0002]不同于采用直拉法制备的传统单晶，铸造单晶单次投料量大，生产成本直拉法单晶。同时，由于铸造单晶硅片位错密度低，使用碱制绒工艺得到金字塔形状的绒面，增加了入射光的吸收，因此转换效率非常接近直拉单晶产品，并完全适用于PERC等高效电池技术，具有很强的产品竞争力。铸造单晶生长中使用的单晶籽晶由于尺寸限制需要将很多籽晶拼接在一起，在籽晶上生成铸造单晶硅锭。
[0003]采用上述方法生长铸造单晶硅的主要缺点有：籽晶拼接中会存在拼接缝隙，铸造过程中的拼接缝在未完全熔化的籽晶上引晶后形成晶界，相邻籽晶的拼接缝引晶后形成的晶界的实际角度偏差无法通过肉眼观察，同时，晶界在生长过程中也会发生迁移，导致晶界在不同的生长高度处的角度偏差是不同的。这种晶界的角度偏差通常需要使用专业的设备进行测量，例如需要将样品抛光后使用电子背散射衍射技术在扫描电子显微镜内进行微观组织分析获得晶界的角度偏差，该检测流程复杂繁琐，在实际生产中很难应用。
[0004]
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种判断铸造单晶硅中晶界角度偏差的方法。该方法简单易行，准确率高，适于大规模生产中的推广。
[0006]本专利技术的第一方面提供一种判断铸造单晶硅中晶界角度偏差的方法，判断方法包括：对<100>生长晶向的铸造单晶硅锭进行切割，切割方向垂直于所述铸造单晶硅锭的凝固方向，切割得到单晶样品；对所述单晶样品进行腐蚀或光致发光测试，并获取得到所述单晶样品的腐蚀图片或光致发光的图片；识别所述腐蚀图片或光致发光的图片中的晶界；识别所述晶界两侧的微孪晶；判断并计算得到所述晶界的角度偏差θ。
[0007]在一个可实施的方式中，所述晶界的识别方法为：获知所述铸造单晶硅锭的籽晶与籽晶的拼接缝位置；根据所述单晶样品在所述铸造单晶硅锭上的切割位置，将所述拼接缝位置对应在所述单晶样品上，并判断所述单晶样品上对应所述拼接缝位置的位置上是否存在与所述拼接缝长度相等的直线；若存在，则判断所述直线为晶界。
[0008]在一个可实施的方式中，所述籽晶为正方体或长方体，所述拼接缝的长度根据所
述籽晶的尺寸计算得到。
[0009]在一个可实施的方式中，所述籽晶与所述籽晶之间采用相互平行和/或相互垂直的的方式进行拼接。
[0010]在一个可实施的方式中，所述微孪晶的识别方法为：在被所述晶界分割的同一区域识别长度为1
‑
20mm的直线，若存在至少两条相互平行或相互垂直的1
‑
20mm的直线，则判断其为微孪晶。
[0011]在一个可实施的方式中，所述单晶样品的形状为方形。
[0012]在一个可实施的方式中，所述单晶样品的总厚度偏差小于等于5mm。
[0013]在一个可实施的方式中，判断并计算得到所述晶界的角度偏差θ的方法为：在单个所述晶界的两侧分别选取两条所述微孪晶，并将其做延长线与所述晶界相交；所述微孪晶的延长线的一端与所述晶界相交，所述延长线的另一端远离所述晶界；其中，选取的两条所述微孪晶中任意一条所述微孪晶的远离所述晶界的一端的延长线的延伸方向朝向另一条所述微孪晶与所述晶界的相交的一端方向，所述两条微孪晶的延长线形成的夹角为所述晶界的角度偏差θ。
[0014]本专利技术中通过单晶样品的腐蚀图片或光致发光的图片，通过目视、放大镜观察或者简单的图像处理软件，在知晓晶界和微孪晶的特征后，即可很容易地识别出晶界和微孪晶，并利用本专利技术的判断方法，即可得到晶界的偏差值，该方法简单方便，准确率高，可在实际生产中应用，能有效用于研发的指导。
[0015]本专利技术的第二方面提供一种检测装置，包括：晶界识别判断模块；所述晶界识别模块对单晶样品的腐蚀图片或光致发光图片的直线进行识别；所述单晶样品为对<100>生长晶向的铸造单晶硅锭进行切割得到，切割方向垂直于所述铸造单晶硅锭的凝固方向，所述晶界识别判断模块预先获知铸造单晶硅锭的籽晶与籽晶的拼接缝的位置，并根据所述单晶样品在所述铸造单晶硅锭上的切割位置；将所述拼接缝位置对应在所述单晶样品上，并判断所述拼接缝位置上是否存在与所述拼接缝长度相等的直线；若存在，则判断所述直线为晶界；和/或；微孪晶识别判断模块；所述微孪晶识别判断模块对所述单晶样品的腐蚀图片或光致发光图片上长度在1
‑
20mm之间的直线进行识别，若在被所述晶界分割的同一区域存在至少两条长度为1
‑
20mm的相互平行或相互垂直的直线，则判断其为微孪晶。
[0016]在一个可实施的方式中，所述检测装置还包括：晶界偏差判断模块；所述晶界判断模块根据所述微孪晶与晶界的夹角，计算得到晶界的角度偏差θ；判断并计算得到所述晶界的角度偏差θ的方法为：在单个所述晶界的两侧分别选取两条所述微孪晶，并将其做延长线与所述晶界相交；所述微孪晶的延长线的一端与所述晶界相交，所述延长线的另一端远离所述晶界；其中，选取的两条所述微孪晶中任意一条所述微孪晶的远离所述晶界的一端的延长线的延伸方向朝向另一条所述微孪晶与所述晶界的相交的一端方向，所述两条微孪晶的延长线形成的夹角为所述晶界的角度偏差θ。
[0017]本专利技术第二方面所涉及的检测装置主要应用于本专利技术第一方面所涉及的判断铸造单晶硅中晶界角度偏差的方法中，利用本检测装置可简单方便的识别出晶界和微孪晶，
并进行晶界偏差的判断，其精确度高，能在实际量产中应用，有效用于研发的指导。
附图说明
[0018]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出本专利技术的判断铸造单晶硅中晶界角度偏差的方法的流程示意图。
[0019]图2示出了铸造单晶硅锭在坩埚底部的籽晶拼接铺底的一个实施例的示意图。
[0020]图3示出了铸造单晶硅锭在坩埚底部的籽晶拼接铺底的另一个实施例的示意图。
[0021]图4示出了本专利技术的单晶样品上的微孪晶与晶界的分布示意图；图5示出了图4中微孪晶做延长线后的晶界的角度偏差的判断示意图。
[0022]图6示出了本专利技术的实施例三的单晶样品的腐蚀图片图7示出了本专利技术的实施例一的单晶样品的光致发光图片。
[0023]图8示出了本专利技术的实施例二的单晶样品的光致发光图片。
具体实施方式
[0024]以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
[0025]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种判断铸造单晶硅中晶界角度偏差的方法，其特征在于，所述判断方法包括：对<100>生长晶向的铸造单晶硅锭进行切割，切割方向垂直于所述铸造单晶硅锭的凝固方向，切割得到单晶样品；对所述单晶样品进行腐蚀或光致发光测试，并获取得到所述单晶样品的腐蚀图片或光致发光的图片；识别所述腐蚀图片或光致发光的图片中的晶界；识别所述晶界两侧的微孪晶；判断并计算得到所述晶界的角度偏差θ。2.如权利要求1所述的判断铸造单晶硅中晶界角度偏差的方法，其特征在于，所述晶界的识别方法为：获知所述铸造单晶硅锭的籽晶与籽晶的拼接缝位置；根据所述单晶样品在所述铸造单晶硅锭上的切割位置，将所述拼接缝位置对应在所述单晶样品上，并判断所述单晶样品上对应所述拼接缝位置的位置上是否存在与所述拼接缝长度相等的直线；若存在，则判断所述直线为晶界。3.如权利要求2所述的判断铸造单晶硅中晶界角度偏差的方法，其特征在于，所述籽晶为正方体或长方体，所述拼接缝的长度根据所述籽晶的尺寸计算得到。4.如权利要求3所述的判断铸造单晶硅中晶界角度偏差的方法，其特征在于，所述籽晶与所述籽晶之间采用相互平行和/或相互垂直的的方式进行拼接。5.如权利要求1所述的判断铸造单晶硅中晶界角度偏差的方法，其特征在于，所述微孪晶的识别方法为：在被所述晶界分割的同一区域识别长度为1
‑
20mm的直线，若存在至少两条相互平行或相互垂直的1
‑
20mm的直线，则判断其为微孪晶。6.如权利要求1所述的判断铸造单晶硅中晶界角度偏差的方法，其特征在于：所述单晶样品的形状为方形。7.如权利要求1所述的判断铸造单晶硅中晶界角度偏差的方法，其特征在于，所述单晶样品的总厚度偏差小于等于5mm。8.如权利要求1
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7任一所述的判断铸造单晶硅中晶界角度偏差的方法，其特征在于，判断并计算得到所述晶界的角度偏差θ的方法为：在单个所述晶界的两...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷琦，何亮，甘胜泉，邹贵付，王文平，
申请(专利权)人：江西新余新材料科技研究院，
类型：发明
国别省市：
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