一种用于单晶硅拉制的无氧氮化硅坩埚的制作方法技术

本发明专利技术公开了一种用于单晶硅拉制的无氧氮化硅坩埚的制作方法，属于单晶硅熔炼提纯的技术领域，包括：S1、将高纯氮化硅粉体与聚硅氮烷(PSZ)充分混合，加入易挥发性有机溶剂，充分搅拌均匀后，制得混合浆料；S2、将混合好的浆料在球磨机上进行球磨处理，之后将浆料静置一段时间；S3、将S2中的浆料注入提前预制好的坩埚模具中，注浆过程缓慢平稳，完成后，持续加压一定时间，开模取出坩埚坯体，在室温下干燥烘干去除溶剂；S4、将处理好的坩埚坯体放置于烧结炉中，在氮气氛围下，维持正压，升温至熔融状态，在熔融态下保温一定时间，随炉冷却制得不含氧氮化硅坩埚，本发明专利技术工艺简单，制得的无氧氮化硅坩埚是理想的单晶硅的熔炼提纯用坩埚。氮化硅坩埚是理想的单晶硅的熔炼提纯用坩埚。

【技术实现步骤摘要】
一种用于单晶硅拉制的无氧氮化硅坩埚的制作方法


[0001]本申请涉及单晶硅冶炼提纯的
，尤其涉及一种新型的无氧氮化硅坩埚的制备方法。

技术介绍

[0002]目前，光伏行业所用的拉单晶的坩埚大多为石英坩埚，其中的氧元素在高温熔炼的过程中，分解脱离坩埚本体，进入熔融的硅溶液当中，制得的单晶硅内部含有氧元素，影响光电转换效率，对于商业化生产的进一步发展起到了阻碍作用，于是人们进一步研究了不含氧的可替代的坩埚，氮化硅坩埚理论上不仅是力学性能优异，同时有着较好的化学特性。
[0003]但是现阶段氮化硅坩埚在制作的过程中存在着诸多困难，氮化硅的粉体在高温时极易气化，不能够形成有效的熔区，难于烧结，一些方法通过添加常用的烧结剂如Al2O3、Y2O3、ZrO等,但氧化物都会引入氧，并且高温稳定性差，这就使得不含氧的氮化硅坩埚的制备一直处于技术瓶颈之中
[0004]聚硅氮烷类聚合物，其中只含有Si、N、H、C等元素，在高温时可以与Si反应生成氮化硅，或者碳化硅，这些都是理想的熔炼硅晶体的坩埚材料，因此，本专利技术采用这类聚硅氮烷的聚合物作为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于单晶硅拉制的无氧氮化硅坩埚的制作方法，其包括：S1、将高纯氮化硅粉体与聚硅氮烷(PSZ)充分混合，加入易挥发性有机溶剂，充分搅拌均匀后，制得混合浆料；S2、将混合好的浆料在球磨机上进行球磨处理，之后将浆料静置一段时间；S3、将S2中的浆料注入提前预制好的坩埚模具中，注浆过程缓慢平稳，完成后，持续加压一定时间，开模取出坩埚坯体，在室温下干燥烘干去除溶剂；S4、将处理好的坩埚坯体放置于烧结炉中，在氮气氛围下，维持正压，升温至熔融状态，在熔融态下保温一定时间，随炉冷却制得不含氧氮化硅坩埚。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S1中的高纯氮化硅粉体纯度达到95％以上，粒径1
‑
3um。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S1中加入聚硅氮烷(PSZ)之类的仅含有C、H、N、Si且熔点低于氮化硅气化临界点的聚合物，浆料固含量维持在55
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60％。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述易挥发性有机溶剂选自有机胺、丙酮、无水乙醇。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S2的球磨机选取行星球磨机，球磨混合参数选择：转速为50
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80转/分钟，处理时长为3
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘立新，王中然，李琳伟，
申请(专利权)人：长沙新立硅材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：