[发明专利]一种制备<110>区熔硅单晶的方法

摘要

本发明公开了一种制备<110>区熔硅单晶的方法，其技术方案的要点是：1、在进行引晶工艺中，通过控制和调整下轴下移速度以及调整功率，将引晶细颈直径控制在2mm～6mm范围内，引晶细颈长度大于等于单晶直径1.5倍；2、在进行放肩工艺中，通过控制和调整下轴下移速度和转速、上轴下移速度和转速以及调整功率，使放肩角度呈50°±5°；3、在进行收尾工艺中，收尾长度大于单晶直径的1.2倍，尾部最小直径小于等于5mm。本方法克服了现有直拉法制备<110>硅单晶杂质含量高而不能满足高效太阳能电池用硅单晶的要求这一问题，利用悬浮区熔法成功制备出一种低杂质含量、高寿命的<110>无位错区熔硅单晶，位错密度≤500个/cm2，少子寿命≥300us，满足了制备高效太阳能电池用硅材料的要求。

主权项

一种制备<110>区熔硅单晶的方法，包括装炉、抽真空、预热、化料、熔接、引晶、放肩、等径生长、收尾流程，其特征在于：(1)、在装炉、抽真空、预热、化料、熔接流程完成后，开始进入引晶流程，首先设定下轴下移速度和转速分别为3mm/min～5mm/min和10r/min～15r/min，设定上轴下移速度和转速分别为0.5mm/min～2mm/min和1r/min～2r/min，然后进行如下操作：①、逐渐增加下轴下移速度至30mm/min，并依据下轴下移速度和引晶细颈直径不断调整加热功率，使引晶细颈直径为6mm；②、当引晶细颈直径达到6mm时，固定功率值不变，设定下轴下移速度为40mm/min，使引晶细颈直径减小到2mm；③当引晶细颈直径达到2mm时，设定下轴下移速度为30mm/min，使引晶细颈直径达到6mm；④、重复步骤②和步骤③的操作过程，使引晶细颈直径在2mm～6mm范围内变化，直至引晶细颈长度大于等于单晶直径1.5倍；(2)、在引晶流程完成后，开始进入放肩流程，首先逐渐增加上轴下移速度至2mm/min～4mm/min，并缓慢增加功率，当引晶细颈直径增加到8mm时，设置上轴下移速度为1.5mm/min±0.5mm/min，设置上轴转速为0.7r/min±0.2r/min，并逐渐减小下轴下移速度至4mm/min±1mm/min，逐渐减小下轴转速至8r/min±1r/min，当放肩直径达到15mm±2mm时，缓慢增加加热功率，并不断调整上轴下移速度，使放肩角度呈50°±5°；(3)、在放肩、等径生长流程完成后，开始进行收尾流程，收尾长度大于单晶直径的1.2倍，尾部最小直径小于等于5mm。