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如何提高石英坩埚的寿命及长晶良率

日期:2016年1月6日 23:51

随着国内太阳能光伏产业的发展,市场对石英坩埚的需求量日益膨大,作为主要用于直拉法生产硅单晶的石英坩埚,由于原料及生产工艺的问题,很多国产石英坩埚存在软化点低、寿命短、易下陷等缺点,而且纯度不高导致易结晶的现象,近来有人发现,只要在石英坩埚壁上涂一层可以促进反玻璃化的物质,既可大幅度的增加石英坩埚的使用寿命及长晶良率。这种可以促进反玻璃化的物质,一般用含有钡离子的化合物。这是因为钡在矽中的平衡偏析系数非常小,因而不会影响到晶圆的品质。通常的做法是将石英坩埚壁涂上一层含有结晶水的氢氧化钡,这层氢氧化钡会与空气中的二氧化碳反应形成碳酸钡。而当这种石英坩埚在单晶炉上被加热时,碳酸钡会分解形成氧化钡,随着氧化钡与石英坩埚反应形成矽酸钡。由于矽酸钡的存在,使得石英坩埚壁上形成一层致密微小的白矽石结晶。这种微小的白矽石结晶很难被溶液渗入而剥落,即使剥落也很快被溶液溶解掉,,因此可以大幅度的改善石英坩埚的使用寿命及长晶良率。另外在石英坩埚外壁形成一层白矽石结晶的好处,是它可以增加石英坩埚的强度,减少高温软化现象。

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