重装料直拉硅单晶生长

太阳能发电中直拉硅单晶生长工艺过程的冷却过程中重装料直拉硅单晶生长，通常，直拉硅单晶在收尾后，脱离液面，完成晶体生长。但是，晶体需要继续保留在晶体炉内，等到温度降低到接近室温后，才打开炉膛，将直拉硅单晶晶棒取出。而留在坩锅内的熔硅，冷却后形成多晶固体，并粘连在石英坩埚的内壁上；由于硅材料和石英坩埚的热膨胀系数不同，因此冷却后石英坩锅会破裂，不能用于下一次的硅晶体生长，而需要将破裂的坩锅更换。同时，需要清扫炉膛，然后再重新装料，以便生长新的硅晶体。这个过程消耗了较多的时间，而且更换高纯石英坩锅也增加了生产成本，所以，重装料直拉硅单晶生长技术得到了发展。 　　

重装料直拉硅单晶生长技术就是在硅单晶收尾后，迅速移去，然后在籽晶轴上装上多晶硅棒,将多晶硅棒缓慢溶人硅熔体，从而达到增加硅熔体的目的。当新加 人的多晶硅棒全部熔化后，重新安装籽晶，进行新硅单晶的生长。在这个过程中，由于省去了多晶硅冷却和进、排气的时间，而且石英坩锅可以重复利用，使得生产成本大幅度降低。 　　

但是，在重装料直拉硅单晶生长时，由于不断地加人多晶硅，硅熔体中集聚的杂质量增加；同时，随着时间的延长，石英坩锅的腐蚀也越来越厉害，更多的杂质，特别是氧杂质，会溶人到硅熔体中，最终使得硅熔体中的杂质浓度上升，晶体的质量变得较差。 　　

因此，重装料直拉硅单晶生长的次数会受到一定的限制。 　　

太阳能发电中直拉硅单晶生长工艺过程的冷却过程中连续加料直拉硅单晶生长 　　

在直拉硅单晶生长时，如果在熔硅中不断加人多晶硅和所需要的掺杂剂，使得熔硅的液面基本保持不变，硅晶体生长的热场条件也就几乎保持不变，这样硅晶体就可以连续生长。当一根单晶生长完成后，移出炉外，装上另一籽晶，可以进行新单晶的生长。显然，连续加料直拉硅单晶生长可以节省大量的时间，也可以节省高纯世锅的费用，使得硅晶体的生产成本大幅度降低。 　　

通常，有三种连续加料的技术。 　　

一是连续固态加料，也就是利用颗粒多晶硅，在晶体生长时直接加人到熔硅中； 　　

二是连续液态加料，晶体生长设备分为熔料炉和生长炉两部分，熔料炉专门熔化多晶硅，可以连续加料，生长炉则专门生长晶体，两炉之间有输运管，通过熔料炉和生长炉之间的不同压力来控制熔料炉中的熔硅源源不 断地输人到生长炉，并使生长炉中熔硅液面高度保持不变； 　　

三是双坩锅液态加料，即是在外世锅中放置一个底部有洞的内坩锅，两者保持相通，其中内坩锅专门用于晶体生长，外坩锅源源不断地加入多晶硅原料，使得内#锅的液面始终保持不变，以利晶体生长。 　　

从晶体生长上看，连续加料直拉硅单晶技术可以节约时间、节约坩锅，但是，晶体生长的设备的复杂度大大增加，也就是说设备的成本增加了。因此，虽然连续加料生长直拉硅单晶的前景很好，但目前应用并不是很广泛。 　　

太阳能发电中直拉硅单晶生长工艺过程的冷却中重装料直拉硅单晶生长和连续加料直拉硅单晶生长的介绍完成。

更新时间：2015-8-18 7:25:36
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