多晶硅锭定向凝固生长方法概述.pptx

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文档介绍

多晶硅锭定向凝固生长方法;实现多晶硅定向凝固生长的四种方法:

布里曼法

热交换法

电磁铸锭法

浇铸法;8.5.1 铸锭浇注法;8.5.1 铸锭浇注法;8.5.1 铸锭浇注法;8.5.1 铸锭浇注法;8.5.1 铸锭浇注法;8.5.1 铸锭浇注法;8.5.2 定向凝固法;

定向凝固柱状晶生长示意图;

多晶硅锭的柱状晶结构;一般来说,纯金属通过定向凝固,可获得平面前沿,即随着凝固进行,整个平面向前推进,但随着溶质浓度的提高,由平面前沿转到柱状。

对于金属,由于各表面自由能一样,生长的柱状晶取向直,无分叉???

而硅由于是小平面相,不同晶面自由能不相同,表面自由能最低的晶面会优先生长,特别是由于杂质的存在,晶面吸附杂质改变了表面自由能,所以多晶硅柱状晶生长方向不如金属的直,且伴有分叉。

;8.5.2 定向凝固法;布里曼法(Bridgeman Method)

这是一种经典的较早的定向凝固方法。

特点:

坩埚和热源在凝固开始时作相对位移,分液相区和凝固区,液相区和凝固区用隔热板隔开。

液固界面交界处的温度梯度必须>0,即dT/dx>0,温度梯度接近于常数。

;长晶速度受工作台下移速度及冷却水流量控制,长晶速度接近于常数,长晶速度可以调节。

硅锭高度主要受设备及坩埚高度限制。

生长速度约0.8-1.0mm/分。

缺点:炉子结构比热交换法复杂,坩埚需升降且下降速度必须平稳,其次坩埚底部需水冷。

; 坩埚 热源 硅液 隔热板 热开关 工作台 冷却水 固相 固液界面 液相 布里曼法示意图;热交换法

是目前国内生产厂家主要使用的一种炉型。

特点:

坩埚和热源在熔化及凝固整个过程中均无相对位移。一般在坩埚底部置一热开关,熔化时热开关关闭,起隔热作用;凝固开始时热开关打开,以增强坩埚底部散热强度。长晶速度受坩埚底部散热强度控制,如用水冷,则受冷却水流量(及进出水温差)所控制。;由于定向

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