[发明专利]掺锗的定向凝固铸造单晶硅及其制备方法

权利要求书

1、一种掺锗的定向凝固铸造单晶硅，其特征在于：含有浓度为1×10¹⁵～1×10¹⁷/cm³的硼、镓或磷，还含有浓度为1×10¹⁸～5×10²⁰/cm³的锗。

2、如权利要求1所述的掺锗的定向凝固铸造单晶硅的制备方法，包括以下步骤：

(1)将无位错的原料单晶硅块铺满坩埚底部，再将多晶硅置于原料单晶硅块上，加入锗和电活性掺杂剂，装炉；

其中，所述的电活性掺杂剂为硼、镓或磷；

(2)将炉室抽成真空或使用Ar气作为保护气，调整炉内保温罩的位置并加热到1410℃以上，使得锗、电活性掺杂剂、多晶硅和靠近多晶硅的部分原料单晶硅块融化成液体；

(3)以1～4mm/min的速度提升炉内保温罩，同时冷却坩锅底部，以在坩埚底部下部未融化的部分原料单晶硅块作为籽晶，定向凝固形成掺锗的定向凝固铸造单晶硅。

3、如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的无位错的原料单晶硅块为无位错的掺锗的单晶硅块，其中，锗浓度与锗的目标掺杂浓度之差小于5×10¹⁹/cm³。

4、如权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的无位错的原料单晶硅块的厚度为5～20mm。

5、如权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，融化的部分原料单晶硅块的厚度为原料单晶硅块的总厚度的10％～90％。