多晶硅晶体生长中固-液界面研究进展

论述了多晶硅晶体生长技术的研究现状,探讨了多晶硅在定向凝固过程中的生长机制,重点阐述了多晶硅定向生长中固-液界面的形貌、杂质分布、数学模型、数值模拟以及外场对界面调控的影响,归纳总结目前国内外多晶硅生长界面的研究现状,展望了多晶硅晶体生长过程中固-液界面调控技术的发展前景.     

勾形磁场下多晶硅定向凝固模拟与分析

利用基于有限元的软件COMSOL Muhiphysics对多晶硅定向凝固过程进行了一系列二维数值模拟,研究了勾形磁场(CMF)对多晶硅定向凝固过程的影响.模拟分别在线圈电流设为0A、10 A、20A、30 A和40A的情况下进行.结果表明:CMF能有效抑制熔体的对流,特别是对坩埚侧壁附近的熔体.CMF可以影响结晶时的固液界面,使结晶初期凸形结晶界面变得平滑.电流从0A逐渐均匀增加到40A时,施加于熔体上的磁场也逐渐增加,熔体的最高流速逐渐减小,而且最高流速的减小量呈现出先增加后减小的趋势.     

降温速率对升级冶金硅定向凝固生长多晶硅少子寿命的影响

对经过前期提纯的冶金级硅料进行一次性定向凝固生长多晶硅铸锭,研究了长晶阶段降温速率对多晶硅少子寿命的影响。结果显示降温速率越低,获得多晶硅少子寿命越高,但降温速率低到一定程度时,少子寿命反而会降低。通过测试生长多晶硅硅锭曲率半径、晶体结构等数据,分析了该现象的产生原因。这将有助于升级冶金硅一次性定向凝固生长多晶硅铸锭的生产应用。