[发明专利]掺镓多晶硅锭的制备方法及掺镓多晶硅锭

权利要求书

1.一种掺镓多晶硅锭的制备方法，其特征在于，包括：

将镓硅掺杂剂块铺设在第一坩埚底部，所述镓硅掺杂剂块包括镓元素和硅元素；

在铺设镓硅掺杂剂块后的第一坩埚内放入多晶硅原料，并将所述第一坩埚放置于铸锭炉中，将所述铸锭炉抽真空；

升高所述铸锭炉内的温度，使多晶硅原料全部熔化，所述镓硅掺杂剂块部分熔化；

对全部熔化后的多晶硅原料和部分熔化后的镓硅掺杂剂块进行结晶处理，生长成多晶硅锭。

2.如权利要求1所述的掺镓多晶硅锭的制备方法，其特征在于，还包括：

制备镓硅母合金；

对所述镓硅母合金进行切割，获得多个镓硅掺杂剂块，并对获得的多个镓硅掺杂剂块进行清洗处理。

3.如权利要求2所述的掺镓多晶硅锭的制备方法，其特征在于，所述制备镓硅母合金，包括：

在第二坩埚底部放入氧化镓；

在放入氧化镓后的第二坩埚内放入多晶硅原料，并将所述第二坩埚放置于铸锭炉中，将所述铸锭炉抽真空；

升高所述铸锭炉内的温度，使多晶硅原料和所述氧化镓全部熔化；

对全部熔化后的多晶硅原料和氧化镓进行结晶处理，生长成镓硅母合金。

4.如权利要求2所述的掺镓多晶硅锭的制备方法，其特征在于，所述制备镓硅母合金，包括：

在第三坩埚底部放入氧化镓；

在放入氧化镓后的第三坩埚内放入多晶硅原料和硼硅母合金，并将所述第三坩埚放置于铸锭炉中，将所述铸锭炉抽真空，其中，硼硅母合金包括硼元素和硅元素；

升高所述铸锭炉内的温度，使多晶硅原料、所述氧化镓和硼硅母合金全部熔化；

对全部熔化后的多晶硅原料、氧化镓和硼硅母合金进行结晶处理，生长成镓硅母合金。

5.如权利要求1所述的掺镓多晶硅锭的制备方法，其特征在于，所述对全部熔化后的多晶硅原料和部分熔化后的镓硅掺杂剂块进行结晶处理，生长成多晶硅锭，包括：

降低所述铸锭炉内的温度，使全部熔化后的多晶硅原料和部分熔化后的镓硅掺杂剂块在未熔化的镓硅掺杂剂块的基础上开始长晶；

长晶完成后经退火和冷却后形成多晶硅锭。

6.如权利要求1至5任一项所述的掺镓多晶硅锭的制备方法，其特征在于，还包括：

在铺设镓硅掺杂剂块后的第一坩埚内放入硼硅母合金，其中，硼硅母合金包括硼元素和硅元素；

所述升高所述铸锭炉内的温度，使多晶硅原料全部熔化，所述镓硅掺杂剂块部分熔化，包括：

升高所述铸锭炉内的温度，使多晶硅原料和硼硅母合金全部熔化，所述镓硅掺杂剂块部分熔化；

对全部熔化后的多晶硅原料和部分熔化后的镓硅掺杂剂块进行结晶处理，生长成多晶硅锭，包括：

对全部熔化后的多晶硅原料、全部熔化后的硼硅母合金和部分熔化后的镓硅掺杂剂块进行结晶处理，生长成多晶硅锭。

7.如权利要求1所述的掺镓多晶硅锭的制备方法，其特征在于，还包括：

在所述第一坩埚内表面涂覆保护层，所述保护层的材质包括氮化硅、纯水和硅溶胶；所述保护层中氮化硅、纯水和硅溶胶的质量比为1:1.5:0.1至1:4:0.5；所述保护层的厚度为50微米至500微米。

8.如权利要求1所述的掺镓多晶硅锭的制备方法，其特征在于，所述镓硅掺杂剂块中的硅元素与镓元素的质量比为100000:7至10000:35。

9.如权利要求1所述的掺镓多晶硅锭的制备方法，其特征在于，多晶硅原料的纯度大于99.9999％。

10.一种掺镓多晶硅锭，其特征在于，所述掺镓多晶硅锭按照如权利要求1-9任一项所述的掺镓多晶硅锭的制备方法制得。