[发明专利]一种冶金级多晶硅掺磷吸杂的方法

权利要求书

1.一种冶金级多晶硅掺磷吸杂的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将高纯硅粉与分析纯的红磷混合；

(2)以氩气作为保护气，使用行星球磨机对步骤(1)的混合物进行球磨，使单质磷充分固溶到硅晶体中；

(3)将步骤(2)的产物放置在特制模具中，并采用压片机对其进行压制，压强为10兆帕，得到Si₉₆P₄合金块；

(4)在太阳能级多晶硅片中加入适量步骤(3)的产物，并在真空环境中反复多次熔炼，之后得到硅磷合金块，真空退火，水中淬火；

(5)采用碳化硅砂纸将步骤(4)产物的表面磨光，之后采用抛光机对其进行抛光，然后用无水乙醇将基体表面清洗干净、烘干，作为扩散偶基体；

(6)分使用高纯镍粉、铁粉、钴粉将步骤(5)的产物包裹住，并放到特制的模具中，采用压片机对其进行加压，压强为10兆帕，分别得到Ni/(Si-P)、Fe/(Si-P)、Co/(Si-P)三种扩散偶；

(7)将步骤(6)的产物置于经过氩气冲洗三到五次的高真空石英管中，经退火处理后在水中淬火；

(8)将步骤(7)的产物先在预磨机上进行粗磨，然后在4#、5#碳化硅砂纸上进行精磨，再使用抛光机对其进行抛光，制备金相试样；将其浸泡在HF溶液中，去除扩散到多晶硅表面的金属杂质和磷元素，清洗后吹干，烘干，得到磷吸杂后的新冶金级多晶硅。

2.根据权利要求1所述的一种冶金级多晶硅掺磷吸杂的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述Si：P物质的量之比为96：4。

3.根据权利要求1所述的一种冶金级多晶硅掺磷吸杂的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，球磨时间为5小时，球磨时的球料比为：10:1。

4.根据权利要求1所述的一种冶金级多晶硅掺磷吸杂的方法，其特征在于，步骤(4)在冶金级多晶硅生产过程中，在其内部掺入分析纯赤磷，使磷在硅磷合金块中的含量为0～1.0at.％。

5.根据权利要求1所述的一种冶金级多晶硅掺磷吸杂的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，真空熔炼用的是真空非自耗钨极磁控电弧炉。

6.根据权利要求1所述的一种冶金级多晶硅掺磷吸杂的方法，其特征在于，所述步骤(4)中的真空退火处理为：将产物放入真空退火炉中，加热至赤磷熔点以下300～590℃，保温0.5～5小时。

7.根据权利要求1所述的一种冶金级多晶硅掺磷吸杂的方法，其特征在于，步骤(7)中，所述退火处理的温度为800-1000℃，时间为2-5h。