具有多个个体线的带状晶体端线制造技术

带状晶体具有主体和在所述主体内的端线。至少一个端线具有大致凹状的横截面形状，并由至少两个个体线形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术主要涉及带状晶体，且更具体地，本专利技术还涉及用于形成线带状晶体 (string ribbon crystal)的线(string)。
技术介绍
线带状晶体例如在美国专利No. 4，689，109 (1987年提交的且命名Emanuel M.&ichS为唯一专利技术人)中所述的那些晶体能够形成多种电子器件的基底。例如， Marlborough,Massachusetts的Evergreen Solar公司由常规的线带状晶体形成太阳能电池。如在所述的专利中所详细描述的，常规方法通过使两个或两个以上的线穿过熔融硅而形成线带状晶体。线的组成和性质对效率具有明显的影响，且在某些情况中，对最终形成的线带状晶体的成本也具有明显的影响。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例，带状晶体具有主体和在所述主体内的端线。至少一个端线具有大致凹状的横截面形状，并由至少两个个体线形成。所述的两个个体线可大致沿主体的厚度尺寸间隔开，以大致形成伸长的、凹状的横截面形状。此外，主体材料(例如硅)可以位于所述两个个体线之间。在替代实施例中， 所述的两个个体线是在物理上接触的。根据本专利技术的另一个实施例，带状晶体具有主体和在所述主体内的多个端线。至少一个端线是由至少一对间隔开的个体线形成。主体材料位于该对个体线之间。至少一个端线可具有大致凹状的面横截面形状。另外，所述个体线每个可大致形成伸长的横截面形状。而且，所述个体线中的至少一个可具有关于宽度尺寸大致对称的凹陷。所述至少一个端线的个体线大致沿主体的厚度尺寸间隔开。根据本专利技术的其他实施例，形成带状晶体的方法提供多个端线。所述端线的至少一个具有至少两个间隔开的个体线。所述方法还向坩埚中添加熔融物质，然后使端线穿过熔融物质而使得所述熔融物质在界面以上凝固，由此形成熔融物质片。所述至少一个端线具有在所述界面以上的其个体线之间的凝固的熔融物质。附图说明参考下面马上概述的附图，通过以后的“具体实施方式”，本领域技术人员可更全面的了解本专利技术各种实施例的优势。图1示意性显示了线带状晶体，该线带状晶体可由根据本专利技术的示例性实施例构造的线形成。图2示意性显示了用于形成线带状晶体的示例性炉。图3示意性显示了具有现有技术的线的现有技术的带状晶体的一部分的横截面图。图4A示意性显示了根据本专利技术示例性实施例形成的线。图4B示意性显示了根据本专利技术各种实施例的图4A的线沿线B-B的八个横截面图。图5显示了使用根据本专利技术示例性实施例构造的线形成线带状晶体的示例性方法。图6A、图6B和图6C示意性显示了使用具有伸长的横截面的线的、根据实施例的带状晶体的横截面图。图7A和图7B示意性显示了具有由多个个体线形成的端线的带状晶体的横截面图。图8A和图8B示意性显示了具有带大致凹状的横截面形状的线的带状晶体。 具体实施例方式示例性线带制造方法使用多个个体线，其用于带状晶体的每个端。例如，每个端线可由一对个体的间隔开的线形成。例如，通过形成较厚的颈部区，使得这种线的几何性质和热性质提高了晶体的性质。下面对各种实施例的细节进行讨论。图1示意性显示了根据本专利技术示例性实施例构造的线带状晶体10。以与其他带状晶体类似的方式，该带状晶体10在其正面和背面上具有大致矩形形状和相对大的表面积。 例如，带状晶体10可具有约3英寸的宽度和约6英寸的长度。如本领域技术人员所已知的， 长度能够较大地变化。例如，在某些已知的过程中，长度取决于炉操作者对在带状晶体10 生长时在何处切断带状晶体10的判断。另外，宽度能够根据形成带状晶体宽度边界的两个线12的间距而变化(参见图2、。因此，具体长度和宽度的说明是示例性的且不意图限制本专利技术的各种实施例。带状晶体10的厚度可以改变且相对于其长度和宽度尺寸而言是非常小的。例如， 线带状晶体10在其整个宽度上可具有从约60微米至约320微米的厚度。尽管具有这种变化的厚度，可认为线带状晶体10在其整个长度和/或宽度上具有平均厚度。根据应用场合，带状晶体10可由非常多种材料(通常通称为“带材料”或“晶体材料”)中的任一种材料形成。例如，当为了光电应用而进行生长时，带状晶体10可由单种元素如硅，或化合物如硅基材料(例如硅锗)形成。其他示例性带状材料可包含砷化镓或磷化铟。带材料可以为各种晶体类型中的任一种，如多种-晶质、单晶、多晶、微晶或半晶。如本领域技术人员所已知的，带状晶体10由一对线12形成(参见图2和后面的图)，所述一对线12通常嵌入/封装在带材料中。根据下述方法可清楚，该对线12可有效地形成带状晶体10的边缘；即，它们限定了带状晶体10的宽度。因此，所述线通常是指本文中的“端线”或简称为线12。此外，为了简化，带状晶体10被说明为由多晶硅带材料形成。然而，应重申，不能将多晶硅的说明用于限制全部实施例。示例性实施例在带状晶体生长炉14中生长了带状晶体10，如图2中所示。更具体地，图2示意性显示了硅带状晶体的生长炉14，其可用于形成根据本专利技术示例性实施例的线带状晶体10。除了别的以外，炉14具有形成密封的内部的外壳16，所述密封的内部基本不含氧气(以防止燃烧)。代替氧气，所述内部具有某一浓度的另一种气体(如氩气)或气体的组合物。除了别的以外，外壳内部还包含坩埚18和其他部件，以用于基本上同时生长四个硅带状晶体10。外壳16中的进料口 20提供了用于将硅给料引入内部坩埚18中的装置，同时可选的窗口 22使得可观察内部部件。如图所示，在外壳16内的内部平台上支承的坩埚18具有基本上平坦的顶面。坩埚18的该实施例具有伸长的形状，其具有在沿其长度并排布置的用于生长硅带状晶体10 的区域。在示例性实施例中，坩埚18由石墨形成并可承受加热至能够将硅保持在其熔点以上的温度。为了改善结果，坩埚18的长度比其宽度大得多。例如，坩埚18的长度可以为其宽度的三倍或三倍以上。当然，在某些实施例中，坩埚18不是以这种方式伸长的。例如，坩埚18可具有略方形的形状或非矩形的形状。如图2中所示和下面所详细讨论的，炉14具有多个孔以虚线示出)以用于接收线12 (即端线12)。具体地，图2的炉14具有八个线孔M以用于接收四对端线12。每对线12穿过坩埚18中的熔融硅，以形成单个带状晶体10。许多常规带状晶体生长过程形成在线附近具有薄颈部的带状晶体。更具体地，图3 示意性显示了现有技术带状晶体IOP的一部分的横截面图，带状晶体IOP具有现有技术的线12P。这种现有技术的晶体IOP具有位于带状晶体10的线12P和更宽部分38之间的薄颈部36。如果颈部36太薄，则带状晶体IOP可能非常易碎且更易于破裂，由此导致产量下降。例如，如果线12与形成带状晶体IOP的带材料(例如多晶硅)之间的热膨胀系数之差非常大，则带状晶体IOP可能更易于在颈部36处发生破裂。为了增大颈的厚度，本领域技术人员已经向带生长过程中添加了设备。例如，一种这样的方案是向炉14添加气体喷嘴(未示出)。这些气体喷嘴朝向颈部36喷射相对冷的气体流，由此使该区域内的温度降低以增大颈的厚度。其他方案涉及添加专门的弯月面成形器。不是使用这种另外的外部措施，本专利技术的示例性实施例以规定方式设计了线12 的横截面尺寸。然后，示例性实施例以增大生长的带状晶体10的颈部36的尺寸的方式将线12定位在本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种带状晶体，包括：主体；和在所述主体内的端线，至少一个端线具有大致凹状的横截面形状，并由至少两个个体线形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯科特·赖特斯玛，
申请(专利权)人：长青太阳能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US