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              大直徑石墨熱場單晶生長工藝的研究

              發布時間:2013-12-11   來源:新疆機械工程學會  作者:秘書處   閱讀次數:  【字體 】   打印

                                                                  大直徑石墨熱場單晶生長工藝的研究

                                                                            蘇金玉 昝武 陳潔 阮善斌 程小理

                                                   (特變電工新疆新能源股份有限公司 830011 新疆烏魯木齊)

              【摘 要】針對大直徑石墨熱場進行8英寸單晶硅棒生長工藝進行了研究和探討,分析了單晶爐內熱對流、溫度、工藝參數對于單晶生長的影響,對一系列預設工藝參數進行了驗證,最終確定出了一套穩定的SOP工藝參數,適用于大直徑石墨熱場進行8英寸無位錯單晶硅棒的生長。
              關鍵詞】大直徑熱場 熱對流 Φ200mm  SOP參數
              1   引言
                    目前多數光伏企業批量使用22英寸石墨熱場進行8英寸單晶硅棒的拉制,直拉硅單晶仍在向著高純度、高完整性、高均勻性和大直徑的方向發展[1],大直徑的單晶硅片可以極大地提高芯片產量,降低太陽能電池組件的成本,提高其轉換效率,給組件廠家帶來極為顯著的經濟效益,如此情況下,大直徑單晶硅片的一系列優越性能得以發揮,單晶硅片朝著增大直徑和提高品質的方向發展,大直徑的單晶硅片將逐漸占領市場,成為未來市場發展的主導。
                    隨著單晶硅棒直徑的增大,熱對流現象嚴重,晶體直徑增大使晶體內的熱量不能及時散發出去,就會產生比以往小尺寸硅單晶更大的溫度梯度,而晶體生長界面的形狀、溫度分布、晶體中氧缺陷的濃度和均勻性等均與對流狀態密切相關,這樣就會使晶體內外熱膨脹差異產生熱彈性應力,經常會導致晶體內誘生位錯和點缺陷的產生,同時過高的應力也會使晶體在切片或磨片過程中發生碎裂[2],因此必須通過對單晶生長過程不同階段的氣流、生長速率、旋轉、溫控等各項工藝參數進行摸索調整,從而確保大直徑單晶的無位錯順利生長。


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