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《噴涂工藝對氮化硅涂層品質(zhì)的影響》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、河南科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）噴涂工藝對氮化硅涂層品質(zhì)的影響摘要鑄造多晶硅生產(chǎn)流程中的第一道工序就是坩堝涂層的噴涂。工業(yè)中通常使用的坩堝是石英或石墨坩堝，熔融硅與坩堝接觸時不可避免的產(chǎn)生反應(yīng)粘連，同時坩堝中的雜質(zhì)也會進入硅熔體中。高濃度的雜質(zhì)，如C、O、Fe、Ca等將使少子壽命顯著降低，影響電池性能。通常在坩堝上涂敷涂層使熔體與坩堝壁隔離，來減少反應(yīng)粘連使晶錠順利脫模，并阻止坩堝中的雜質(zhì)在長晶過程中進入熔硅中。高純的Si3N4自擴散系數(shù)低，且耐高溫性能和化學穩(wěn)定性良好，抗雜質(zhì)擴散能力強，與熔硅不發(fā)生反應(yīng)，通常被用來作為多晶
2、硅鑄造的涂層材料。坩堝涂層的制備方法很多，現(xiàn)在通常采用成本低廉的氮化硅涂層制備技術(shù)，它是在石英坩堝內(nèi)壁上直接噴涂氮化硅涂層的，并將涂有氮化硅涂層的石英坩堝在1050℃下進行燒結(jié)，形成結(jié)構(gòu)更加致密的氮化硅層。但是由于這種技術(shù)缺乏檢驗技術(shù)支持，工藝可追溯性差，實際生產(chǎn)中晶錠常會出現(xiàn)粘堝現(xiàn)象，進而在晶錠內(nèi)引起雜質(zhì)，裂紋，影響硅片的質(zhì)量。所以我們希望通過改變氮化硅與純凈水的配比，坩堝的預熱溫度及溶液攪拌混合方式進行產(chǎn)品優(yōu)化。研究結(jié)果表明：氮化硅與水的配比為1：4時效果最好，氮化硅涂層無裂紋，顆粒結(jié)合緊密。坩堝預熱溫度為50℃時最
3、佳，氣孔少。超聲波與機械共同攪拌比單純的機械攪拌的效果要好，涂層的顆粒分布更均勻，表面無孔洞。坩堝在1050℃燒結(jié)時，氮化硅涂層與坩堝之間相互擴散。關(guān)鍵詞：多晶硅，氮化硅涂層，SEM，宏觀組織24河南科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）QualityOfSi3N4CoatingInfluencedBySprayingTechnologyABSTRACTIntheprocessofmc-SipurificationbyPhysicalMetallurgicalMethod,sprayingSi3N4coatingisthefirstw
4、orkingprocedure,crucibles,typicallygraphiteorquartzcrucibleshavebeenusedassupportofmeltingsilicon.However,inthecastingprocess,therearereactionadhesionsontheinterfaceofmeltingsiliconandcrucible.Moreover,highdensityofimpurity,suchasC,O,Fe,Ca,whichplaysacrucialroleo
5、nthedegradationofmc-Sisolarcellsperformance,areusuallyincorporatedthroughthecontactofthemeltwiththecruciblewalls.UsuallycoatinghasbeenspayedonthecruciblewallasreleaseagenttoavoidmeltingSiliconcontactingwiththecruciblewalldirectly,eventuallydecreasetheimpuritydiff
6、usionfromcrucible.HighpuritySi3N4hasbeenusedastypicalcoatingmaterialsinthemc-Sicastingprocessforitslowself-diffusioncoefficient,goodhightemperatureresistanceandchemicalstability.Therearekindsofmethodstofabricatecoating;nowweadoptlowcostmethodforSi3N4coating.Inthi
7、sstudy,weadoptthetechniquethatsprayingSi3N4onthewallofcrucibledirectly.WesinterthecruciblewithSi3N4coatingatthetemperatureof1050℃.Butthistechniquelackstesttechnology;thetraceabilityofcraftworkisverybad.ThereareadhesionsontheinterfaceofmeltingSiliconandcrucible.Mo
8、reover,itcanbringinimpurityandcrackle;affecttheproducts’quality.SowehopetochangetheproportionofpurewaterandSi3N4,warm-uptemperatureandthewayofmixingliquortoopt
