[发明专利]一种N型掺杂硅单晶的制备方法以及所制备的掺杂硅单晶

权利要求书

1.一种N型掺杂硅单晶的制备方法，利用直拉法从包含挥发性掺杂剂的硅熔体提拉硅单晶并使其生长，其特征在于：

直拉单晶硅装置中设有底部加热器S10和主加热器S11，石英坩埚结构包括柱形区、坩埚r弧形过渡区和底部R弧形区三个区域；将石英坩埚内熔体硅原始质量设为W3；熔体液面到达r弧形过渡区时的熔体硅的重量设为W2；熔体液面到达r弧形过渡区与底部R弧形区相交位置时的熔体硅的重量设为W1；

在坩埚内剩余熔体硅的重量为1.5W2时，开启底部加热器S10；在剩余熔体硅的重量从1.5W2变化至W2的过程中，底部加热器S10的输出功率从主加热器S11输出功率的0％线性提升到主加热器S11输出功率的10％～15％；

在剩余熔体硅的重量从W2变化至W1的过程中，底部加热器S10的输出功率由主加热器S11输出功率的10％～15％线性提升到主加热器S11输出功率的30％～35％，并保持到收尾完成。

2.根据权利要求1所述的N型掺杂硅单晶的制备方法，其特征在于，在坩埚内剩余熔体硅的重量为1.5W2时，开启底部加热器S10；在剩余熔体硅的重量从1.5W2变化至W2的过程中，底部加热器S10的输出功率从主加热器S11输出功率的0％线性提升到主加热器S11输出功率的10％；

在剩余熔体硅的重量从W2变化至W1的过程中，底部加热器S10的输出功率由主加热器S11输出功率的10％线性提升到主加热器S11输出功率的30％，并保持到收尾完成。

3.根据权利要求1所述的N型掺杂硅单晶的制备方法，其特征在于，在坩埚内剩余熔体硅的重量为1.5W2时，开启底部加热器S10；在剩余熔体硅的重量从1.5W2变化至W2的过程中，底部加热器S10的输出功率从主加热器S11输出功率的0％线性提升到主加热器S11输出功率的15％；

在剩余熔体硅的重量从W2变化至W1的过程中，底部加热器S10的输出功率由主加热器S11输出功率的15％线性提升到主加热器S11输出功率的35％，并保持到收尾完成。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的N型掺杂硅单晶的制备方法，其特征在于，W1为0.20～0.30W2。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的N型掺杂硅单晶的制备方法，其特征在于，所述挥发性掺杂剂为红磷或砷。

6.一种掺杂红磷硅单晶，其特征在于，采用权利要求1～5中任一项所述的N型掺杂硅单晶的制备方法，该掺杂红磷硅单晶的尾部电阻率小于1.0mohcm。

7.根据权利要求6所述的掺杂红磷硅单晶，其特征在于，所制备的掺杂红磷硅单晶的尾部电阻率为0.8～1.0mohcm。

8.一种掺杂砷硅单晶，其特征在于，采用权利要求1～5中任一项所述的N型掺杂硅单晶的制备方法，该掺杂掺杂砷硅单晶的尾部电阻率小于2.0mohcm。

9.根据权利要求8所述的掺杂砷硅单晶，其特征在于，所制备的掺杂掺杂砷硅单晶的尾部电阻率为2.0～1.6mohcm。