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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于直拉硅单晶,具体为一种利用锑挥发控制n型单晶电阻率的方法。
技术介绍
1、存在于硅熔体中的掺杂物,在晶体生长过程中,会从固液界面溶解于固相(亦即单晶硅棒)中。由于杂质在固相的溶解度不同于其在液相的溶解度,于是溶解于固相的掺杂物浓度不等于液相中的浓度,这种现象称为分凝。而固相杂质浓度与液相杂质浓度的比值,就称为分凝系数。一般硅晶体的电阻率随着掺杂浓度的升高而降低。一般轻掺n型单晶硅的掺杂物为磷,磷的分凝系数为0.35,对于n型单晶的电阻率控制,一般都是采用电阻率补偿方式进行调控,例如在掺磷n型单晶棒中摻杂硼或镓进行补偿,以减小n型单晶硅棒头尾电阻率差。
2、但是分凝现象导致摻杂浓度随着长度的增加而增加,电阻率也随着长度的增加而降低。因此,对于电阻率范围较窄的产品,只有部分长度符合要求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于:为了解决上述提出的问题,提供一种利用锑挥发控制n型单晶电阻率的方法。
2、本专利技术采用的技术方案如下:一种利用锑挥发控制n型单晶电阻率的方法,所述利用锑挥发控制n型单晶电阻率的方法包括以下步骤:
3、s1:将多晶硅原料和n型掺杂剂锑进行熔融,以便得到熔硅;
4、s2:引入籽晶并通过直拉工艺以使所述熔硅生长出晶体且经过缩颈、放肩、等径生长及收尾阶段;
5、s3:最终获得n型单晶硅;
6、s4:对步骤s3中获得的n型单晶硅进行收集保存,即可结束整个利用锑挥发控制n型单晶电阻率的流
7、在一优选的实施方式中,所述步骤s1中,所述n型掺杂剂为锑。
8、在一优选的实施方式中,所述步骤s2中,所述晶体生长过程中,埚转控制在7~9rpm,晶转控制在7~9rpm,晶体生长速率在1.2~1.8mm/min,炉内压强为0.5~1.5kpa,氩气流速为80~120slpm。
9、在一优选的实施方式中,所述利用锑挥发控制n型单晶电阻率的方法的方法适用于单根及连续多根单晶硅棒拉制。
10、在一优选的实施方式中,所述步骤s2中,根据太阳能级电阻率要求,电阻率要控制在1.0~0.6ω·cm,所对应的掺杂浓度在21ppmw以上。实际在化料、引晶及放肩过程中存在锑的挥发,当掺杂浓度为25ppmw时,头部电阻率可控制在1.0ω·cm,在凝固率达到80.5%的位置,电阻率降低至0.6ω·cm。
11、综上所述,由于采用了上述技术方案,本专利技术的有益效果是:
12、本专利技术中,改善单晶硅棒纵向电阻率的均匀性,本专利技术通过利用锑的高挥发性,使得硅熔体中锑浓度不会因为分凝效应而提高,从而保持熔体中锑浓度基本不变,进而保证了单晶硅棒纵向电阻率的均匀性,本专利技术将多晶硅原料和n型掺杂剂锑进行熔融,以便得到熔硅;引入籽晶并直拉以使所述熔硅生长出晶体且经过缩颈、放肩、等径生长及收尾等阶段,最终获得n形单晶硅本专利技术提供的方法以制备n型单晶硅为目的。其中在化料、熔接、引晶过程中通过提高炉内压强,减少锑的挥发,而到了等径过程中,又通过降压、增加晶转与埚转、降低提拉速度等方式增强锑的挥发性,最终有效控制了晶体硅的电阻率均匀性。本专利技术利用锑的高挥发性,降低了分凝对电阻率均匀性的影响,收窄了电阻率的范围,极大的改善了电阻均匀性。通过实例结果分析,相比于掺磷电阻率而言,有效长度得到了提高,极大提高了生产效率。
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1.一种利用锑挥发控制N型单晶电阻率的方法,其特征在于:所述利用锑挥发控制N型单晶电阻率的方法包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的一种利用锑挥发控制N型单晶电阻率的方法,其特征在于:所述步骤S1中,所述N型掺杂剂为锑。
3.如权利要求1所述的一种利用锑挥发控制N型单晶电阻率的方法,其特征在于:所述步骤S2中,所述晶体生长过程中,埚转控制在7~9rpm,晶转控制在7~9rpm,晶体生长速率在1.2~1.8mm/min,炉内压强为0.5~1.5kPa,氩气流速为80~120SLPM。
4.如权利要求1所述的一种利用锑挥发控制N型单晶电阻率的方法,其特征在于:所述利用锑挥发控制N型单晶电阻率的方法的方法适用于单根及连续多根单晶硅棒拉制。
5.如权利要求1所述的一种利用锑挥发控制N型单晶电阻率的方法,其特征在于:所述步骤S2中,根据太阳能级电阻率要求,电阻率要控制在1.0~0.6Ω·cm,所对应的掺杂浓度在21ppmw以上。实际在化料、引晶及放肩过程中存在锑的挥发,当掺杂浓度为25ppmw时,头部电阻率可控制在1.0Ω·cm,在凝固率达到
...【技术特征摘要】
1.一种利用锑挥发控制n型单晶电阻率的方法,其特征在于:所述利用锑挥发控制n型单晶电阻率的方法包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的一种利用锑挥发控制n型单晶电阻率的方法,其特征在于:所述步骤s1中,所述n型掺杂剂为锑。
3.如权利要求1所述的一种利用锑挥发控制n型单晶电阻率的方法,其特征在于:所述步骤s2中,所述晶体生长过程中,埚转控制在7~9rpm,晶转控制在7~9rpm,晶体生长速率在1.2~1.8mm/min,炉内压强为0.5~1.5kpa,氩气流速为80~120slpm。
<...【专利技术属性】
技术研发人员:傅志斌,刘之文,佟兴雪,傅欣,张坚,简晖,郭广,刘明,郭海腾,
申请(专利权)人:安徽阜兴新能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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