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Principio de preparación de silicio monocristalino
- Dec 04, 2017 -

Principio de preparación de silicio monocristalino

1, método de Czochralski
El método Czochralski se utiliza actualmente en un área grande más tecnología de preparación de silicio monocristalino, también conocido como método Czochralski (método Czoalsik: CZ) es un método de crecimiento de cristales establecido por Czekski en 1917, convertido ahora en el principal método de preparación de silicio monocristalino. El uso de cristales de siembra rotativos de la masa fundida en el crisol para preparar un método de cristal único, también conocido como método de Czochralski. En la actualidad, la mayoría de los fabricantes nacionales de células solares de silicio monocristalino utilizan esta tecnología. Silicio policristalino de alta pureza en el crisol de cuarzo de alta pureza, fundido en un horno de silicio monocristalino; y luego use un cristal de siembra fijo en el eje de la semilla en la superficie de la masa fundida, hasta que la semilla y el derretimiento se derritan, y lentamente hacia arriba Tire de la semilla, el cristal crecerá en el fondo de la semilla. El principio básico se muestra en la figura. El material de silicio policristalino se coloca en un crisol y se funde por calentamiento. Después de que la temperatura es adecuada, se saca un lingote de silicio de un solo cristal a través de etapas de inmersión, soldadura, siembra, colocación de hombros, hombros, diámetros iguales, acabado y similares. La transferencia de calor del horno, transferencia de masa, mecánica de fluidos, reacciones químicas y otros procesos tienen un impacto directo en el crecimiento y crecimiento del cristal único en una calidad de cristal único, el proceso de extracción de cristal puede controlar directamente los parámetros del campo de temperatura, el cristal el crisol y el crecimiento de la rotación de cristal único y la velocidad de elevación, el tipo de protección del gas del horno, flujo, tasa de flujo, presión y así sucesivamente. El método CZ consiste en fundir el material de silicio, comenzando con una pequeña cristalización, por lo general dicha purificación solo se puede llevar a cabo una vez.

2, las ventajas y desventajas de Czochralski
El dispositivo y el proceso son relativamente simples y fáciles de realizar control automático; la eficiencia de producción es alta y la preparación del cristal individual de gran diámetro es fácil; y la concentración de impurezas en el cristal único puede controlarse fácilmente para preparar el cristal único de baja resistencia.
Fácilmente contaminado por el crisol, la pureza del silicio disminuyó, la resistividad del cristal de silicio dibujado mayor de 50 ohm ˙ cm, la calidad es difícil de controlar.

3, método de fusión de zona
El método de fusión de la zona flotante aparece más tarde que el método de Czochralski, propuesto por W˙G ˙ Pfann en 1952, P˙H˙keck et al. 1953 para la purificación de silicio semiconductor. El método de fusión de zona flotante consiste en sujetar las varillas de silicio policristalino con el extremo superior, el extremo inferior de la semilla, corriente de alta frecuencia a través de la bobina y varillas de silicio policristalino acopladas para producir corrientes parásitas, las varillas policristalinas parcialmente fundidas, recoger las semillas, De abajo hacia arriba Para que la fusión de la varilla de silicio y el crecimiento de un solo cristal, el uso de este método se llama monocristal de fusión de silicio de cristal único. El método de fusión de zona tiene fusión de zona horizontal y fusión de zona de suspensión. El primero se utiliza principalmente para la purificación de germanio y el crecimiento de cristal único de germanio. El crecimiento del monocristal de silicio principalmente adopta el método de fusión de la zona flotante, y el crisol no se usa en el proceso de crecimiento. La zona de fusión se suspende en la varilla de silicio policristalino Y debajo del crecimiento del cristal único entre el método de fusión de zona no utiliza el crisol, menos contaminación, la alta pureza del cristal de silicio único crecido por la zona de purificación de fusión, contenido de oxígeno y el contenido de carbono es bajo Crecimiento de un solo cristal de silicio de alta resistencia en este método. En la actualidad, el área de fusión de un solo cristal es relativamente estrecha, no tan madura como el proceso de Czochralski, y algunos defectos estructurales en el cristal único no se resuelven.