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氮化矽廠家-中彙新材介紹矽的鑄錠工藝

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氮化矽廠家-中彙新材介紹矽的鑄錠工藝

發布日期:2017-03-25 作者: 點擊:

氮化矽

  鑄錠工藝主要有定向凝固法和澆鑄法兩種。定向凝固法是将矽料放在柑塌中加以熔融,然後将柑塌從熱場中逐漸下降或從增蝸底部通上冷源以造成一定的溫度梯度,使固液界面從柑蝸底部向上移動而形成晶錠。定向凝固法中有一種稱為熱交換法(HEM),在柑禍底部通入氣體冷源來形成溫度梯度。澆鑄法是将熔化後的矽液從增禍中倒入另一模具中凝固以形成晶錠,鑄出矽錠呈方形,切成的矽片一般尺寸為10cmXl0cm,平均晶粒尺寸從毫米到厘米。

  鑄錠法中需要解決的主要問題是:(1)盛矽容器的材質。國為矽熔體冷凝時會牢固地粘附在柑禍的内壁,若兩者的膨脹系數不同,矽固化時體積增加9%,會使矽錠産生裂紋或破碎。此外,熔化矽幾乎能與所有材料起化學反應,因而柑禍對矽料的污染必須控制在太陽級矽所允許的限度以内。(2)晶體結構。用調整熱場等方法控制晶體結構,以生長出大小适當(數毫米)的具有單向性的晶粒,并盡量減少晶體中的缺陷,這樣才有可能制成效率較高的電池。

  近年來,鑄錠工藝主要朝大錠的方向發展。技術先進的公司生産的鑄錠多在55cmX55cm(錠重150kJ左右,目前65cmX65cm(錠重230kJ的方形矽錠也已被鑄出,鑄錠時間在3一43h範圍,切片前矽材料的實收率可達到83.8%。大型鑄錠爐多采用中頻加熱,以适應大形矽錠及工業化規模。與此同時,矽錠質量也得到明顯的改進,經過工藝優化和柑蝸材質改進,使缺陷及雜質、氧、碳含量減少。在晶體生長中固液界面的形狀會影響晶粒結構的均勻性與材料的電性能,一般而言,水平形狀的固液界面較好。由于矽錠整體質量的提高,使矽錠的可利用率得到明顯提高。

  由于鑄錠中采用低成本的柑禍及脫模塗料,對矽錠的材質仍會造成影響。近年來電磁法(EMC)被用來進行鑄錠試驗,方法是投爐矽料從上部連續加到熔融矽處,而熔融矽與無底的冷柑渦通過電磁力保持接觸,同時固化的矽被連續地向下拉。冷增渦用水冷的銅渦來形成。目前該工藝已鑄出截面為220mmX220mm的長矽錠,鑄錠的材質純度比常規矽錠高。生産性的鑄錠爐已鑄造出500kg的矽錠,錠的截面為350mmX350mm,2. 2m長,固化率為1mm/min。固化及冷卻時所産生的熱應力是影響矽錠質量的主要參數,應不斷優化和改進。


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