氩气流速对400mm大直径磁场直拉单晶硅固液界面、热应力及氧含量的影响

大直径化是太阳能光伏用单晶硅发展的趋势之一。由于炉体结构的增大，炉内气体流场的变化对晶硅生长过程产生了一定的影响。本文采用CGSim晶体生长软件，系统分析了氩气进口流速对固液界面，热应力和晶体氧含量的影响。结果表明，随氩气流速的增加，固液界面高度逐渐下降，当氩气流速为中等范围时，固液界面波动最低，有利于提高拉晶过程的稳定性；另一方面，三相交界处热应力最大值随氩气流速的增加而降低，固液界面热应力波动幅度随氩气流速的增加而增加，综合两方面考虑，确定采用中等氩气流速（0．9—1．5m·s-1）工艺可有效避免断晶等缺陷的发生。同时，在中等氩气流速范围内，晶体中心处的氧含量下降至6．55×10^17m／cm3（氩气流速为1．5m·s-1时），与低氩气流速时相比，氧含量降低了18％。

Si_(1-x)Ge_x单晶用热系统改进

阐述了对原GaAs单晶拉制用LEC单晶炉热系统进行改造使其适于Si1-x Gex单晶生长的过程。借助数值模拟的方法分析了晶体生长区域内的温度分布情况,并通过分析发现了原有热系统的不足。重新对原热系统进行了改造,添加了起到保温和氩气导流作用的热屏和上保温装置,使原来的敞开式热场变为密闭式热场,满足了Si1-x Gex单晶拉制的要求。通过具体实验和数值模拟结合,分析了氩气流场及不同流场对晶体生长的影响,发现并改进了单晶炉的氩气供给装置存在的问题。

Φ6″CZSi热系统的改造对原生缺陷密度的影响

在大直径CZSi单晶生长时 ,热场与氩气流场通过影响晶体与熔体的温度分布来影响硅单晶中缺陷的形成 .通过变单晶炉的普通热系统为以矮加热器为主的复合式热系统 ,改普通氩气流场为可控氩气流场 ,得到了原生缺陷密度不同的硅单晶 ,并通过对氩气流场的模拟分析 ,较好地解释了实验结果 .