一种提高锗金属纯度以降低太阳能电池用锗单晶缺陷的方法技术

技术编号:45800124 阅读:17 留言:0更新日期:2025-07-11 20:13
一种提高锗金属纯度以降低太阳能电池用锗单晶缺陷的方法,属于高纯锗材料制备技术领域。本发明专利技术方法包括石英管清洗、石墨舟清洗、区熔锗锭清洗、装料入炉、高温熔融及定向结晶以及锗锭清洗步骤,其中高温熔融及定向结晶是在1300℃高温下重熔区熔锗锭后,再水平定向冷却结晶,使锗熔液中的微痕量杂质富集在锗锭的尾部,同时用纯度在99.999%以上的氢气气氛保护锗熔液不被氧气氧化,并通过氢气流带走挥发出的微量杂质。经本方法处理后再进行锗单晶生长时,与常规方法相比直拉法(CZ)长晶时晶体缺陷的比例从直接长晶时的30%降低到了5%以下,垂直梯度凝固法(VGF)长晶时晶体缺陷的比例从直接长晶时的10%降低到了2%以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高纯锗制备,具体涉一种降低太阳能电池用锗单晶缺陷的方法。


技术介绍

1、目前,空间用太阳能电池需求的快速发展,极大推动了锗单晶衬底产品市场的高速增长。因此对锗单晶衬底片的生产材料-太阳能用锗单晶提出了更高的要求。不仅要求补偿杂质均匀分布,以及超低的位错密度外,还对其它晶体缺陷提出了更高的技术要求,需要提高锗单晶的质量和合格率,降低乃至消除锗单晶的缺陷密度。在锗单晶生产中,变晶、位错密度高等是影响晶体质量的普遍问题,而这些问题经过不断的工艺改进和技术提升优化,已经得到了很大程度的解决。但经过多年来大量的生产实践表明,“针眼、孔洞、夹杂”等微小缺陷依然存在,直接影响到了太阳能用锗单晶的质量和光电转化效率。


技术实现思路

1、本专利技术提出了通过对区熔锗锭进行高温熔融和定向冷却结晶的方法来降低锗金属材料中二氧化锗、一氧化锗、氮化锗,以及其它痕量金属杂质的含量,从而降低锗单晶在生长过程中受杂质影响而产生的晶体缺陷,提高太阳能电池用锗单晶的质量,提升单晶合格率和晶片成品率。

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【技术保护点】

1.一种提高锗金属纯度以降低太阳能电池用锗单晶缺陷的方法,该方法包括石英管清洗、石墨舟清洗、区熔锗锭清洗、装料入炉、高温熔融及定向结晶以及锗锭清洗步骤,其特征在于高温熔融及定向结晶是在1300℃高温下重熔区熔锗锭后,再水平定向冷却结晶,使锗熔液中的微痕量杂质富集在锗锭的尾部,同时用纯度在99.999%以上的氢气气氛保护锗熔液不被氧气氧化,并通过氢气流带走挥发出的微量杂质。

2.如权利要求1所述的一种提高锗金属纯度以降低太阳能电池用锗单晶缺陷的方法,其特征在于:

【技术特征摘要】

1.一种提高锗金属纯度以降低太阳能电池用锗单晶缺陷的方法,该方法包括石英管清洗、石墨舟清洗、区熔锗锭清洗、装料入炉、高温熔融及定向结晶以及锗锭清洗步骤,其特征在于高温熔融及定向结晶是在1300℃高温下重熔区熔锗锭后,再水平定向冷却结晶,使...

【专利技术属性】
技术研发人员:包文瑧普世坤何杰刘吉才陈超
申请(专利权)人:云南中科鑫圆晶体材料有限公司
类型:发明
国别省市:

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