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《直拉法單晶硅生長技術的現(xiàn)狀》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、直拉法單晶硅生長技術的現(xiàn)狀摘要綜述了制造集成電路（IC）用直拉硅單晶生長的現(xiàn)狀與發(fā)展。對大直徑生長用磁場拉晶技術，硅片中缺陷的控制與利用（缺陷工程），大直徑硅中新型原生空位型缺陷，硅外延片與SOI片，太陽電池級硅單和大直徑直拉硅生長的計算機模擬，硅熔體與物性研究等進行了論述。關鍵詞：直拉硅單晶；擴散控制；等效微重力；空洞型缺陷；光電子轉換效率；硅熔體結構一、光伏產業(yè)的發(fā)展趨勢，及對硅材料的前景要求，直拉法單晶硅生長技術是現(xiàn)在主流生長技術之一光伏產業(yè)，是一種利用太陽能電池直接把光能轉換為電能的環(huán)保型新能源產業(yè)。由于從太陽光能轉換成
2、電能的光電轉換裝置，是利用半導體器件的“光生伏打效應”原理進行光電轉換的，因此把與太陽能發(fā)電系統(tǒng)構成鏈條關系的產業(yè)稱為光伏產業(yè)。光伏產業(yè)的鏈條，包括：硅礦-硅礦石（石英砂）-工業(yè)硅（也稱金屬硅）-多晶硅、單晶硅-晶圓或多晶硅切片-太陽能電池-組件-發(fā)電系統(tǒng)。工業(yè)硅的純度，一般為98-99.99%；太陽能級硅的純度，一般要求在6N級即99.9999%以上。與其他常規(guī)能源相比，光伏發(fā)電具有明顯的優(yōu)越性：一是高度的清潔性，發(fā)電過程中無損耗、無廢物、無廢氣、無噪音、無毒害、無污染，不會導致“溫室效應”和全球性氣候變化；二是絕對的安全性，
3、利用太陽能發(fā)電，對人、動物、植物無任何傷害或損害；三是普遍的實用性，不需開采和運輸，使用方便，凡是有太陽照射的地方就能實現(xiàn)光伏發(fā)電，可廣泛用于通信。交通、海事、軍事等各個領域，上至航天器，下至家用電器，大到兆瓦級電站，小到玩具，都能運行光伏發(fā)電；四是資源的充足性，太陽能是一種取之不盡用之不竭的自然能源。據(jù)計算，僅一秒鐘發(fā)出的能量就相當于1.3億億噸標準煤燃燒時所放出的熱量。而到達地球表面的太陽能，大約相當于目前全世界所有發(fā)電能力總和的20萬倍。地球每天接收的太陽能，相當于全球一年所消耗的總能量的200倍。人類只要利用太陽每天光照
4、的5%，就可以解決和滿足全球所需能源。正因為如此，加上由于傳統(tǒng)的化石能源是不可再生資源，越來越接近枯竭，世界各國越來越達成必須加快發(fā)展新的替代能源的共識，從而加大了政策扶持的力度，世界光伏產業(yè)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的勢頭，光伏產業(yè)正在向大批量生產和規(guī)模化應用發(fā)展，其運用幾乎遍及所有用電領域。從整體來看，世界各國對太陽能光伏發(fā)電的政策扶持力度在逐年加大。各國的補貼政策主要分為兩類：一類是對安裝光伏系統(tǒng)直接進行補貼，如日本；另一類是對光伏發(fā)電的上網電價進行設定，如德國、西班牙等國。而美國加利福尼亞州，則是將兩種政策混合執(zhí)行。光伏科技的進步，
5、使光電轉換效率不斷提高、光能發(fā)電成本不斷降低。技術進步是降低光伏發(fā)電成本，提高光能利用效率、促進光伏產業(yè)和市場發(fā)展的重要因素。幾十年來圍繞著降低成本的各種研究開發(fā)項工作取得了顯著成就，表現(xiàn)在電池效率不斷提高。硅片厚度持續(xù)降低、產業(yè)化技術不斷改進等方面，對降低光伏發(fā)電成本起到了決定性的作用。多晶硅是太陽能電池必不可少的基礎材料，其占到太陽能電池成本的80%，每生產1兆瓦太陽能電池需要12-14噸多晶硅。多晶硅主要采用化學提純、物理提純兩種方法進行生產，其中化學提純方法主要有西門子法（氣象沉淀反應法）、硅烷熱分解法、流態(tài)化床法，物理
6、提純方法主要有區(qū)域熔化提純法（FZ）、定向凝固多晶硅錠法（籌造法）等等。二、直拉法單晶生長技術的機械設備上海漢虹的FT-CZ2008A、FT-CZ2208AE、FT-CZ2208A，西安理工大學的TDR80A-ZJS、TDR80B-ZJS、TDR80C-ZJS、TDR85A-ZJS、TDR95A-ZJS、TDR112A-ZJS，美國KAYEXCG3000、CG6000、KAYEX100PV、KAYEX120PV、KEYEX150，Vision300型，投料量分別為30kg、60kg、100kg、120kg、150kg、300kg
7、,以及其他廠家的部分單晶生長爐。其中西安理工大學的單晶拉制爐作為國內自主創(chuàng)新的產品，有很大的優(yōu)越性。TDL-FZ35型區(qū)熔單晶爐TDL-FZ35型區(qū)熔單晶爐，是在高純氮氣環(huán)境中，用單匝高頻感圈加熱，對多晶體棒進行區(qū)域熔煉，達到提供并用FZ法拉制高純無位錯大直徑(3″～4″)單晶硅的設備。獲省級科技進步三等獎。該設備的主要性能指標如下：晶體直徑：3″～4″(Φ75～Φ100mm)晶體長度：1000mm高頻發(fā)生器功率：60KW晶軸拉速范圍：0.5～20mm／minTDL(R)-J40型光學晶體爐內容簡介：該爐是用直拉法控制激光固體材
8、料(如釔鋁石榴石，鋁酸釔等)單晶體的專用設備。它可以在大氣或充入各種純凈保護氣體下工作。曾獲機械工業(yè)部和陜西省科技進步二等獎。該設備的主要性能指標如下：爐室尺寸：Φ400mm采用中頻加熱電源：20KW2500HZ采用電阻加熱電源：42KVA最高加熱溫度：2100
