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《直拉法單晶硅生長(zhǎng)專業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、直拉法單晶硅生長(zhǎng)技術(shù)的現(xiàn)狀摘要綜述了制造集成電路（IC）用直拉硅單晶生長(zhǎng)的現(xiàn)狀與發(fā)展。對(duì)大直徑生長(zhǎng)用磁場(chǎng)拉晶技術(shù)，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(jí)硅單和大直徑直拉硅生長(zhǎng)的計(jì)算機(jī)模擬，硅熔體與物性研究等進(jìn)行了論述。關(guān)鍵詞：直拉硅單晶；擴(kuò)散控制；等效微重力；空洞型缺陷；光電子轉(zhuǎn)換效率；硅熔體結(jié)構(gòu)一、光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，及對(duì)硅材料的前景要求，直拉法單晶硅生長(zhǎng)技術(shù)是現(xiàn)在主流生長(zhǎng)技術(shù)之一光伏產(chǎn)業(yè)，是一種利用太陽能電池直接把光能轉(zhuǎn)換為電能的環(huán)保型新能源產(chǎn)業(yè)。由于從太陽
2、光能轉(zhuǎn)換成電能的光電轉(zhuǎn)換裝置，是利用半導(dǎo)體器件的“光生伏打效應(yīng)”原理進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的，因此把與太陽能發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成鏈條關(guān)系的產(chǎn)業(yè)稱為光伏產(chǎn)業(yè)。光伏產(chǎn)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(jí)硅的純度，一般要求在6N級(jí)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(huì)導(dǎo)致“溫室效應(yīng)”12/12和全球
3、性氣候變化；二是絕對(duì)的安全性，利用太陽能發(fā)電，對(duì)人、動(dòng)物、植物無任何傷害或損害；三是普遍的實(shí)用性，不需開采和運(yùn)輸，使用方便，凡是有太陽照射的地方就能實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電，可廣泛用于通信。交通、海事、軍事等各個(gè)領(lǐng)域，上至航天器，下至家用電器，大到兆瓦級(jí)電站，小到玩具，都能運(yùn)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(jì)算，僅一秒鐘發(fā)出的能量就相當(dāng)于1.3億億噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒時(shí)所放出的熱量。而到達(dá)地球表面的太陽能，大約相當(dāng)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(dāng)于全球一年所消耗的總
4、能量的200倍。人類只要利用太陽每天光照的5%，就可以解決和滿足全球所需能源。正因?yàn)槿绱?，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(guó)越來越達(dá)成必須加快發(fā)展新的替代能源的共識(shí)，從而加大了政策扶持的力度，世界光伏產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的勢(shì)頭，光伏產(chǎn)業(yè)正在向大批量生產(chǎn)和規(guī)模化應(yīng)用發(fā)展，其運(yùn)用幾乎遍及所有用電領(lǐng)域。從整體來看，世界各國(guó)對(duì)太陽能光伏發(fā)電的政策扶持力度在逐年加大。各國(guó)的補(bǔ)貼政策主要分為兩類：一類是對(duì)安裝光伏系統(tǒng)直接進(jìn)行補(bǔ)貼，如日本；另一類是對(duì)光伏發(fā)電的上網(wǎng)電價(jià)進(jìn)行設(shè)定，如德國(guó)、西班牙等國(guó)。而美國(guó)加利
5、福尼亞州，則是將兩種政策混合執(zhí)行。光伏科技的進(jìn)步，使光電轉(zhuǎn)換效率不斷提高、光能發(fā)電成本不斷降低。技術(shù)進(jìn)步是降低光伏發(fā)電成本，提高光能利用效率、促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)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(xiàng)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(chǎn)業(yè)化技術(shù)不斷改進(jìn)等方面，對(duì)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(chǔ)材料，其占到太陽能電池成本的80%，每生產(chǎn)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(xué)提純、物理提純兩種方法進(jìn)行生產(chǎn)，其中化學(xué)提純方法主要
6、有西門子法（氣象沉淀反應(yīng)法）、硅烷熱分解法、流態(tài)化床法，物理提純方法主要有區(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(zhǎng)技術(shù)的機(jī)械設(shè)備上海漢虹的FT-CZ2008A、FT-CZ2208AE、FT-CZ2208A，西安理工大學(xué)的TDR80A-ZJS、TDR80B-ZJS、TDR80C-ZJS、TDR85A-ZJS、TDR95A-ZJS、TDR112A-ZJS，美國(guó)KAYEXCG3000、CG6000、KAYEX100PV、KAYEX120PV、KEYEX150，Vision300型，投料量分
7、別為30kg、60kg、100kg、120kg、150kg、12/12300kg,以及其他廠家的部分單晶生長(zhǎng)爐。其中西安理工大學(xué)的單晶拉制爐作為國(guó)內(nèi)自主創(chuàng)新的產(chǎn)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?dú)猸h(huán)境中，用單匝高頻感圈加熱，對(duì)多晶體棒進(jìn)行區(qū)域熔煉，達(dá)到提供并用FZ法拉制高純無位錯(cuò)大直徑(3″～4″)單晶硅的設(shè)備。獲省級(jí)科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。該設(shè)備的主要性能指標(biāo)如下：晶體直徑：3″～4″(Φ75～Φ100mm)晶體長(zhǎng)度：1000mm高頻發(fā)生器功率：60KW晶軸拉速范圍：0.
8、5～20mm／minTDL(R)-J40型光學(xué)晶體爐內(nèi)容簡(jiǎn)介：該爐是用直拉法控制激光固體材料(如釔鋁石榴石，鋁酸釔等)單晶體的專用設(shè)備。它可以在大氣或充入各種純凈保護(hù)氣體下工作。曾獲機(jī)械工業(yè)部和陜西省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。該設(shè)備的主要性能指標(biāo)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
