文档介绍：太阳能电池材料
说明三***氢硅还原法制备高纯硅的具体步骤
答:工业级硅经过酸洗、粉碎(60~100目),符合粒度的送入干燥炉,经热氮气流干燥后,送入沸腾炉,同时从炉底部通入适量的干燥HCL,进行三***氢硅的合成。
论述拉制无错位单晶硅的工艺
无错位晶核是生长无错位单晶的基础
论述直拉法工艺的定义、工艺流程、需控制的参数、特点
答:生长方法:在直拉单晶炉内,向盛有熔硅坩埚中,引入籽晶作为非均匀晶核。然后控制热场,将籽晶旋转并缓慢向上提拉,单晶便在籽晶下按籽晶的方向长大。
直拉法工艺流程:炉体、籽晶、多晶硅、掺杂剂、石英坩埚;清洁处理;装炉;抽真空(或通保护气体);加热熔化;单晶生长;降温出炉;性能测试。
单晶工艺流程:;;;;;;。
需控制的参数、特点:坩埚的位置、转速、上升速度,以及籽晶的转速和上升速度,热场的设计和调整。
论述在直拉法中杂质的掺入方法以及单晶中杂质均匀分布的控制方法
答:共熔法:纯材料与杂质(不易挥发的材料)一起放入坩埚熔化;
投杂法:向已熔化的材料中加入杂质(易挥发的材料)
单晶中杂质均匀分布的控制方法::变速拉晶法:原理CS=KCL。双坩埚法:连通坩埚法和浮置坩埚法。:在晶体生长过程中,如果熔体搅拌均匀,则固液交界面是等电阻面。
论述直拉工艺中降低氧含量的措施
什么是分凝现象?平衡分凝系数?有效分凝系数?小平面效应?
答:分凝现象:将含有杂质的晶态物质熔化后再结晶时,杂质在晶体的固体浓度Cs和未结晶的液体中浓度Cl不同的现象。
平衡分凝系数:在一定温度的平衡状态下,杂质的固液两相中浓度的比值:K0=CS/CL
有效分凝系数:在界面薄层边界处杂质浓度CL0对固相杂质浓度CS的比值:Keff=CS/CL0
小平面效应:晶体生长的固液界面,由于受坩埚中熔体等温线的限制,常常是弯曲的。如在晶体生长时迅速提起晶体,在原子密排面的固液界面会出现一小片平整的平面,称之为小平面。小平面是固液界面偏离等温面的平坦区域,在小平面区杂质浓度与非小平面区有很大差异,具有明显的反常分凝现象,这种杂质在小平面区域分布异常的现象叫小平面效应。
写出BPS公式及各个物理量的含义,并讨论影响分凝系数的因素
答:在固液交界面的扩散层熔体中,液流运动平稳,杂质运动主要以扩散为主,杂质分布不均匀,存在浓度梯度;在外散层之外的湍流区熔体中,流液运动非常剧烈,杂质分布均匀。
Keff=K0/[(1-K0)e-f&/D+K0]=CS/[CL-CS)e-f&/D+CS
Keff是有效分凝系数;K0是平5衡分凝系数;CG是固相中杂质浓度;CS是液相中杂质浓度f为固液界面移动的速度,也就是晶体生长的速度;&是为扩散层厚度;D为扩散系统。
有效分凝系数的分布规律:〉〉D/&时,Keff趋向于1,固液中杂质浓度接近,没有明显分凝效果;<<D/&时,Keff趋向于K0,分凝效果明显;/&时,Keff变化最大。所以为了提高分凝效果,应取f<D/&的凝固速度。
分别写出正常凝固过程,一次区熔过程锭条中杂质浓度Cs公式,并说明各个物理量的含义
答:正常凝固过程:CS=KC0(1-g)K-1 ;S0