直拉單晶矽的生產工藝,單晶矽的生產工藝流程

時間 2022-02-01 20:01:12

1樓:匿名使用者

你是在哪工作啊`!我也是拉晶的

我也想知道他的生產工藝`

我找了好長時間都沒有找到`

不過我在網上找到了一本書

太陽能光伏產業--直拉單晶矽工藝技術(黃有志)第1章 單晶矽的基本知識

1.1 晶體和非晶體

1.2 單晶和多晶

1.3 空間點陣和晶胞

1.4 晶面和晶向

1.5 晶體的熔化和凝固

1.6 結晶過程的巨集觀特徵

1.7 晶核的形成

1.8 二維晶核的形成

1.9 晶體的長大

1.10 生長介面結構模型

習題第2章 直拉單晶爐

2.1 直拉單晶爐裝置簡介

2.2 直拉單晶爐的結構

2.3 機械部分

2.4 電氣部分

2.5 直拉單晶爐的工作環境

習題第3章 直拉單晶爐的熱系統及熱場

3.1 熱系統

3.2 熱系統的安裝與對中

3.3 熱場

3.4 溫度梯度與單晶生長

3.5 熱場的調整

習題第4章 晶體生長控制器

4.1 cgc-101a型晶體生長控制器功能簡介4.2 cgc-101a型晶體生長控制器的開關狀態說明4.

3 cgc-101a型晶體生長控制器的鍵盤操作說明54.4 cgc-101a型晶體生長控制器引數設定及定義4.5 cgc-101a型晶體生長控制器使用說明習題第5章 原輔材料的準備

5.1 矽原料

5.2 石英坩堝

5.3 摻雜劑與母合金

5.4 其他材料

5.5 原輔材料的腐蝕和清洗

5.6 腐蝕原理及安全防護

5.7 自動矽料清洗機簡介

習題第6章 直拉單晶矽生長技術

6.1 直拉單晶矽工藝流程

6.2 拆爐及裝料

6.3 抽空及熔料

6.4 引晶及放肩

6.5 轉肩及等徑

6.6 收尾及停爐

6.7 拉速、溫校曲線的設定

6.8 堝升速度的計算方法

6.9 異常情況及處理方法

習題第7章 鑄錠多晶矽工藝

7.1 光伏產業簡介

7.2 鑄錠多晶矽爐的結構

7.3 鑄錠多晶矽工藝流程

7.4 鑄錠多晶矽的優缺點

習題第8章 摻雜技術

8.1 雜質

8.2 導電型號

8.3 熔矽中的雜質效應

8.4 雜質的分凝效應

8.5 keff與k0的關係

8.6 結晶後固相中的雜質分佈規律

8.7 摻雜

習題附錄1 矽的物理化學性質(300k)

附錄2 矽中雜質濃度和電阻率關係

附錄3 元素週期表

附錄4 立方晶系各晶面(或晶向)間的夾角

附錄5 無塵室的分級標準

2樓:惡魔巫師

矽單晶生長方法:矽單晶生長方法包括cz法(直拉法)和fz法(區熔法)我們公司採用的直拉法

直拉法的原理:利用籽晶從熔融態的矽中旋轉提拉制備出單晶矽

直拉法的裝置:爐體、真空系統、氣體系統、熱場系統、電氣控制系統、傳動控制系統

爐體:爐體是多晶矽融化和單晶矽生長的場所,加熱系統至於其中

真空系統:將ar氣通入爐體內後利用真空泵抽空,反覆這個過程將爐體內的氧氣抽乾,

避免殘餘的氧氣影響單晶矽棒的氧含量。

氣體系統:通入的ar氣不僅起到傳熱介質的作用,同時帶走爐體中揮發的sio和co

等氣體熱場系統:熱場系統包括石墨加熱器、石墨坩堝、石墨-碳氈保溫罩、石墨保溫蓋和石

墨電極。

電器控制系統:

溫度控制系統:採用功率反饋和溫度反饋相結合的方法控制溫度高低

直徑控制系統:採用拉速控制和溫度控制相結合的方法控制直徑大小

傳動控制系統:傳動系統包括晶升、晶轉、鍋升、鍋轉,一般採用測速電機和驅動電

機同軸的方法,取出速度變化的訊號電壓,將此速度訊號電壓與一

定電壓相比較厚的差值,經放大區控制驅動馬達的驅動電壓,達到穩

定轉速的目的。

直拉法的過程:裝料→抽真空→化料→籽晶與熔矽熔接→引晶 →放肩→轉肩→等徑→收尾

裝料:裝料過程中做到小料在下大料在上的原則減少矽料未熔的概率(裝料過程中避免矽料和坩堝的碰撞,激烈的碰撞可能導致坩堝的碎末影響單晶矽中氧含量甚至坩堝的破裂)

抽真空:反覆進行通ar氣後抽空這個過程將爐體內的氧氣抽乾,避免殘餘的氧氣

影響單晶矽棒的氧含量

化料:化料完全後確認坩堝內壁是否有未熔的矽料,如有未熔的矽料,熱屏下降的時候和未熔的矽碰撞引起坩堝內液麵的波動,影響矽棒的生長。

籽晶與熔矽熔接:待熔體穩定後降下籽晶至液麵3-5mm距離,使晶粒預熱,以減少籽晶與熔矽的溫度差,從而減少籽晶與熔矽接觸時在籽晶中產生的熱應力。預熱後,下降籽晶至熔體表面,讓他們有充分接觸並熔接在一起。

引晶:無位錯的籽晶與熔矽接觸時因溫差產生位錯,引晶可以使該位錯消失,建立無位錯生長狀態。

放肩:引晶完成後降低籽晶的提拉速度將直徑放大到目標直徑,目前的拉晶工藝幾乎都採用平肩工藝,這種方法可以降低晶錠頭部的原料損失。

轉肩:晶體生長從直徑放大階段到等徑生長階段時候提高籽晶的拉速進行轉肩

等徑生長:當晶體基本實現等徑生長並達到目標直徑時,就可實現直徑的自動控制

收尾:通過提高拉速和升高溫度相結合方法收尾,防止位錯反延。

單晶矽的生產工藝流程

3樓:蔥蔥年華

1、  石頭加工

開始是石頭,(石頭都含矽),把石頭加熱,變成液態,在加熱變成氣態,把氣體通過一個密封的大箱了,箱子裡有n多的子晶加熱,兩頭用石墨夾住的,氣休通過這個箱子,子晶會把氣體中的一種吸符到子晶上,子晶慢慢就變粗了,因為是有體變固休,所以很慢,一個月左右,箱子裡有就很多長長的原生多品矽。

2、  酸洗

當然,  還有很多的廢氣啊什麼的,(四氯化矽)就是生產過程中產生的吧,好像現在還不能很好處理這東西,廢話不多說,原生多晶有了,就開始酸洗,氫氣酸啊硝酸啊,乙酸啊什麼的把原生多晶外面的東西洗乾淨了,就過烘房烘乾,無塵檢查打包。

3、拉晶

送到拉晶,拉晶就是用拉晶爐把多晶矽加熱融化,在用子晶向上拉引,工人先把多晶矽放進石英鍋裡,(廠裡為了減少成本,也會用一些洗好的電池片,碎矽片一起融)關上爐子加熱,石英鍋的融點1700度,矽的融點才1410度左右,融化了矽以後石英鍋慢慢轉起來,子晶從上面下降,點到鍋的中心液麵點,也慢慢反方向轉,鍋下面同時在電加熱,液麵上加冷,子晶點到液麵上就會出現一個光點,慢慢旋轉,向上拉引,放肩,轉肩,正常拉棒,收尾,一天半左右,一個單晶棒就出來了。

4、切方

單晶棒有了就切方,單晶棒一般是做6英寸的,p型,電阻率0.5-6歐姆(一英寸等於2.4釐米左右)切掉棒子四邊,做成有倒角的正方形,在切片,0.22毫米一片吧。

矽的單晶體。具有基本完整的點陣結構的晶體。不同的方向具有不同的性質,是一種良好的半導材料。

純度要求達到99.9999%,甚至達到99.9999999%以上。

用於製造半導體器件、太陽能電池等。用高純度的多晶矽在單晶爐內拉制而成。

單晶矽是一種比較活潑的非金屬元素,是晶體材料的重要組成部分,處於新材料發展的前沿。其主要用途是用作半導體材料和利用太陽能光伏發電、供熱等。由於太陽能具有清潔、環保、方便等諸多優勢,近三十年來,太陽能利用技術在研究開發、商業化生產、市場開拓方面都獲得了長足發展,成為世界快速、穩定發展的新興產業之一。

單晶矽可以用於二極體級、整流器件級、電路級以及太陽能電池級單晶產品的生產和深加工製造,其後續產品積體電路和半導體分離器件已廣泛應用於各個領域,在軍事電子裝置中也佔有重要地位。

在光伏技術和微小型半導體逆變器技術飛速發展的今天,利用矽單晶所生產的太陽能電池可以直接把太陽能轉化為光能,實現了邁向綠色能源革命的開始。北京2023年奧運會將把「綠色奧運」做為重要展示面向全世界展現,單晶矽的利用在其中將是非常重要的一環。現在,國外的太陽能光伏電站已經到了理論成熟階段,正在向實際應用階段過渡,太陽能矽單晶的利用將是普及到全世界範圍,市場需求量不言而喻 。

4樓:下個id我們再見

[生產工藝]

加料熔化—➞縮頸生長—➞放肩生長—➞等徑生長—➞尾部生長

(1)加料:將多晶矽原料及雜質放入石英坩堝內,雜質的種類依電阻的n或p型而定。雜質種類有硼,磷,銻,砷。

(2)熔化:加完多晶矽原料於石英堝內後,長晶爐必須關閉並抽成真空後充入高純氬氣使之維持一定壓力範圍內,然後開啟石墨加熱器電源,加熱至熔化溫度(1420℃)以上,將多晶矽原料熔化。

(3)縮頸生長:當矽熔體的溫度穩定之後,將籽晶慢慢浸入矽熔體中。由於籽晶與矽熔體場接觸時的熱應力,會使籽晶產生位錯,這些位錯必須利用縮頸生長使之消失掉。

縮頸生長是將籽晶快速向上提升,使長出的籽晶的直徑縮小到一定大小(4-6mm)由於位錯線與生長軸成一個交角,只要縮頸夠長,位錯便能長出晶體表面,產生零位錯的晶體。

(4)放肩生長:長完細頸之後,須降低溫度與拉速,使得晶體的直徑漸漸增大到所需的大小。

(5)等徑生長:長完細頸和肩部之後,藉著拉速與溫度的不斷調整,可使晶棒直徑維持在正負2mm之間,這段直徑固定的部分即稱為等徑部分。單晶矽片取自於等徑部分。

(6)尾部生長:在長完等徑部分之後,如果立刻將晶棒與液麵分開,那麼熱應力將使得晶棒出現位錯與滑移線。於是為了避免此問題的發生,必須將晶棒的直徑慢慢縮小,直到成一尖點而與液麵分開。

這一過程稱之為尾部生長。長完的晶棒被升至上爐室冷卻一段時間後取出,即完成一次生長週期。

5樓:

矽,si,地球上含矽的東西多的很好像90%以上都是今矽的,你說的單晶矽,我想是用來做太陽能電池片的吧,太陽能級別的矽純度6n以上就可以了,99.9999%.我從開頭說起吧,開始是石頭,(石頭都含矽),把石頭加熱,變成液態,在加熱變成氣態,把氣體通過一個密封的大箱子,箱子裡有n多的子晶加熱,兩頭用石墨夾住的,氣體通過這個箱子,子晶會把氣體中的一種吸符到子晶上,子晶慢慢就變粗了,因為是氣體變固體,所以很慢,一個月左右,箱子裡有就很多長長的原生多晶矽,當然,還有很多的廢氣啊什麼的,(四氯化矽)就是生產過程中產生的吧,好像現在還不能很好處理這東西,廢話不多說,原生多晶有了,就開始酸洗,氫氟酸啊硝酸啊,乙酸啊什麼的把原生多晶外面的東西洗乾淨了,就過烘房烘乾,無塵檢查打包,送到拉晶,拉晶就是用拉晶爐把多晶矽加熱融化,在用子晶向上拉引,工人先把多晶矽放進石英鍋裡,(廠裡為了減少成本,也會用一些洗好的電池片,碎矽片一起融)關上爐子加熱,石英鍋的融點是1700度,矽的融點才1410度左右,融化了矽以後石英鍋慢慢轉起來,子晶從上面下降,點到鍋的中心液麵點,也慢慢反方向轉,鍋下面同時在電加熱,液麵上加冷,子晶點到液麵上就會出現一個光點,慢慢旋轉,向上拉引,放肩,轉肩,正常拉棒,收尾,一天半左右,一個單晶棒就出來了,當然還有很多是經驗,我文筆不太好,說不清楚,比如放母合金,控制溫度什麼的,單晶棒有了就切方,單晶棒一般是做6英寸的,p型,電阻率0。

5-6歐姆(一英寸等於2。4釐米左右)切掉棒子四邊,做成有倒角的正方形,在切片,0。22毫米一片吧。

好像就這麼多了~~~~~~

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基本上是沒有危害的,我有很多朋友都是做這個的,這是個技術含量很高的東西,普通的那叫拉晶工,真的要精通的話沒有個三兩年是不行的,工資一般都在4千左右,高一點的可以達到6千。單晶矽生產對人體危害 我也在單晶車間工作,就我知道的來說,危害是肯定有的,主要是飄浮在空氣中的矽粉和矽的氧化物,高溫高電流強度產生...

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