石墨垫板刻槽对生长大晶粒多晶硅杂质传输的影响

石墨垫板刻槽对生长大晶粒多晶硅杂质传输的影响／季尚司等

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石墨垫板刻槽对生长大晶粒多晶硅杂质传输的影响＊

季尚司，左　然，苏文佳，韩江山

（）江苏大学能源与动力工程学院，镇江２１２０１３

摘要　　铸锭中过高的杂质浓度是影响铸造多晶硅太阳电池效率的主要因素之一。铸锭生长过程中的杂质主要有Ｃ、金属离子及固体颗粒ＳＮ、Ｏ、ｉＣ和Ｓｉ３Ｎ４。这些杂质能够降低晶片中少数载流子的寿命及太阳电池的填充因同时固体颗粒会造成切片过程的断线和晶片表面产生划痕。设计了一种新的方法生长大晶粒多晶硅，对石墨垫子；

板进行刻槽处理，并采用数值模拟的方法模拟了该生长过程杂质的传输。模拟结果表明，刻槽的深度明显影响着初同时刻槽深度越大，生长速率越快，越能够抑制晶体中Ｓ始生长时结晶界面上Ｏ、Ｃ和Ｎ的分布；ｉＣ和Ｓｉ３Ｎ４的形成。

关键词　　铸造多晶硅　点冷却　杂质传输　数值模拟中图分类号：ＴＢ３２１；Ｏ７７＋５　　　　　文献标识码：Ａ

ＥｆｆｅｃｔｏｆＮｏｔｃｈｅｄＧｒａｈｉｔｅＰｌａｔｅｏｎＩｍｕｒｉｔＴｒａｎｓｏｒｔｉｎ　　　　　　　ｐｐｙｐ　

ＬａｒｅＧｒａｉｎＰｏｌｓｉｌｉｃｏｎＧｒｏｗｔｈＳｓｔｅｍ　　－　　ｇｙｙ

，，，ＨＡＮＪＩＳｈａｎｓｉＺＵＯＲａｎＳＵ　ＷｅｎｉａＪｉａｎｓｈａｎ　　　ｇｊｇ

（，，）ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒａｎｄＰｏｗｅｒＥｎｉｎｅｅｒｉｎＪｉａｎｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔＺｈｅｎｉａｎ２１２０１３　　　　　ｇｙｇｇｇｙｊｇ　　

Ａｂｓｔｒａｃｔｉｈｉｍｕｒｉｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｉｎｏｔｃａｓｔｉｎｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍａｉｎｆａｃｔｏｒｓｔｈａｔｈａｖｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｏ　　Ｈ　　　　　　　　　　　　　　　－ｇｐｙｇｇｐ　　ｌｓｉｌｉｃｏｎｓｏｌａｒｃｅｌｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃ．ＴｈｅｉｍｕｒｉｔｉｅｓａｒｅｍａｉｎｌＣ，Ｎ，Ｏ，ｍｅｔａｌｉｏｎａｎｄｓｏｌｉｄａｒｔｉｃｌｅＳｉＣａｎｄＳｉＴｈｅｓｅ－　　　　　　　　　　　　　ｙｙｐｙｐ３Ｎ４．　

，ｉｍｕｒｉｔｉｅｓｃａｎｒｅｄｕｃｅｔｈｅｌｉｆｅｔｉｍｅｏｆｍｉｎｏｒｉｔｃａｒｒｉｅｒａｎｄｔｈｅｓｏｌａｒｃｅｌｌｆｉｌｌｆａｃｔｏｒ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅｔｈｅｅｘｉｓｔｅｎｃｅｏｆ　　　　　　　　　　　　　　　　　ｐｙ　ｃａｎｃａｕｓｅｓｌｉｃｉｎｗｉｒｅｂｒｏｋｅｎａｎｄｗａｆｅｒｓｕｒｆａｃｅｓｃｒａｔｃｈｅｄ．Ａｎｅｗ　ｍｅｔｈｏｄｗａｓｄｅｓｉｎｅｄｔｏｌａｒｅｓｏｌｉｄａｒｔｉｃｌｅｓｒｏｗ　　　　　　　　　　　　　　　ｇｇｇｐｇ　ｒａｉｎｏｌｓｉｌｉｃｏｎ．Ｔｈｅｒａｈｉｔｅｌａｔｅｉｓｃｕｒｖｅｄｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｅｔｈ．Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｉｓｕｓｅｄｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｉｍ－　－　　　　　　　　　　　　　　ｇｐｙｇｐｐｐ

ｔｒａｎｓｏｒｔｉｎｔｈｅｃａｓｔｉｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｎｏｔｃｈｅｄｄｅｔｈｃａｎｗｅｌｌａｆｆｅｃｔｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆＯ，Ｃａｎｄｕｒｉｔｒｏｒｅｓｓ．Ｔｈｅ　　　　　　　　　　　　　　　　ｐｇｐｐｙｐｇ　　，ＮｉｎｔｈｅｃｒｓｔａｌｓａｎｄｌａｒｅｎｏｔｃｈｅｄｄｅｔｈｃａｎｒｅｄｕｃｅｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＳｉＣａｎｄＳｉ　　　　　　　　　　　　　　ｙｇｐ３Ｎ４．

，，，ｏｉｎｔＫｅｗｏｒｄｓｉｌｉｏｎｃａｓｔｉｎｃｏｏｌｉｎｉｍｕｒｉｔｔｒａｎｓｏｒｔｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　　ｓ　　　ｐｇｇｐｙｐｙ　　

因其产　　铸造法生长多晶硅是制造太阳电池的主要方法，

量大，电池效率略低于单晶硅电池，近年来研究者对该方法

１］２，３］４－６］

，、做了大量的研究和改进［出现了准单晶［大晶粒［等

程与分布的研究还很少。

本实验设计了一种新的生长大晶粒多晶硅方法，即对石英坩埚下面的石墨垫板增加刻槽，目的是变均匀冷却为多点冷却，从而在生长初期引入枝晶生长，并使用数值模拟软件ＣＧＳｉｍ对改进后的生长进行非稳态模拟。采用组分传输和

化学反应模型，模拟生长过程中Ｏ、分析ＳＣ、Ｎ的分布，ｉＣ和Ｓｉ３Ｎ４颗粒的分布及成因。

改进方案。但这些改进主要是减少了硅片中晶界的数量和而影响太阳电池效率的重要因素之一是硅片中过位错密度，

如氧会在太阳电池中形成热施主并造成光致高的杂质浓度：

７］

；衰减［Ｃ和Ｎ的浓度超过其在硅熔体中的极限溶解度就会［８－１１］

，生成Ｓ增大电池的电阻率并降低开路ｉＣ和Ｓｉ３Ｎ４颗粒［２］

电压；能级处于Ｓ成为光Ｆｅ等金属杂质１ｉ价带和导带中心，

１　计算模型

１．１　模型的简化及参数设置

基于工业常用Ｇ炉型简图如图１Ｔ炉型进行数值模拟，所示。炉子的规格：坩埚尺寸９０８ｍｍ×９０８ｍｍ×４２０ｍｍ，铸锭的尺寸８铸锭质量为３８０ｍｍ×８８０ｍｍ×２４５ｍｍ，８０；／实验数据表明硅锭的生长速率约为１ｃ熔体的温度ｋｍｈ，ｇ

／梯度２～４Ｋｃｍ。计算中杂质组分参数见表１。图２为ＣＧ－Ｓｉｍ软件用于组分传输和化学反应模拟得出的结果与实验１６］

，数据的比较［表明ＣＧＳｉｍ软件能准确地模拟定向凝固过

生载流子的复合中心，缩短了光生载流子的寿命。基于上述原因，须对铸锭多晶硅中杂质的浓度进行严格控制。

［３，１４］

通过实验对不同Ｃ、Ｒｅｉｍａｎｎ等１Ｎ浓度的原料和不

发现凹的生长界面和高Ｃ、同的生长过程进行研究，Ｎ浓度

［５］

的硅料容易形成Ｓ分析了生长ｉＣ和Ｓｉｒｅｍａ１ｐ３Ｎ４杂质。Ｔ

速率对杂质分布的影响，结果表明高的生长速率能获得无固体颗粒的晶体。迄今为止，对工业生产中铸锭炉内杂质传输与分布，特别是生长大晶粒多晶硅及准单晶中杂质的传输过

）；）江苏省自然科学基金青年基金（５１２０６０６９ＢＫ２０１２２９５　＊国家自然科学基金青年基金（

：男，硕士生，主要从事晶体生长和流体动力学研究　Ｅ－ｍ通讯作者，男，１９８６年生，ａｉｌａｗｅｎｈｕａｚ０６＠１６３．ｃｏｍ　左然：　季尚司：ｙ

：教授，博士生导师，主要从事晶体生长及ＭＯ１９５５年生，ＣＶＤ气相动力学研究　Ｅ－ｍａｉｌｒｚｕｏｓ．ｅｄｕ．ｃｎ＠ｕｊ

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程中炉内杂质的传输过程。

１４，１７］

表１　计算中用到的相关参数［

材料导报Ｂ：研究篇　下）第２０１３年８月（７卷第８期　２

ｃｉ

ｖ（１－ｋ＝Ｄ　　　　ｉ）ρｘｉ

ＴｃＴｍｒｙ

ｖＬ－λ＝ρ　　　　λｓｍ

ｎｎ

式中：ｖ为晶体的生长速率，ｋｉ的平ｉ为组分ρ为熔体的密度，衡分凝系数，Ｄ为组分ｉ在熔体中的扩系数，ｃｉ的浓ｉ为组分度，Ｔｍ／ｎ为λλｍ为熔体的导热系数，ｓ为晶体的导热系数，／熔体中的温度梯度，Ｔｃｎ为晶体中的温度梯度，Ｌ为硅晶ｒｙ体的潜热。

设置氩气进口处各组分浓度为０。Ｃ在熔体中的分凝系，熔体中的Ｃ主要由Ａ数为０．０７ｒ气从自由表面携带的ＳｉＯ

１８］

。与加热器等石墨部件反应生成Ｃ然后重新进入熔体［Ｏ，

Ｔａｂｌｅ１　Ｐｈｓｉｃａｌａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｓ　　　　　ｙｐ

４１７

ｕｓｅｄｉｎｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ１　　

［，］

Ｓｅｃｉｅｓ　ｐ

Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔＤｉｆｆｕｓｉｏｎ　２／ｍｓＩｎｉｔｉａｌｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎｉｎ　　

３

／（／ｍｅｌｔａｔｏｍｃｍ）

Ｏｘｅｎｉｔｒｏｅｎａｒｂｏｎ　Ｎ　Ｃｙｇｇ１．２５　

０．０００７　

０．０７

－８－８－８　　

４．１×１０３．６×１０３．５×１０

０　１８１７　

３×１０５．９８×１０

Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎｙ　１８１８１

８　　

２．２×１０５．７×１０４×１０３

／ｃｍａｔｏｍ

且Ｎ不从自由表Ｎ主要来自于熔硅对坩埚表面涂层的侵蚀，

［］９

，计算中坩埚表面Ｓ面挥发１ｉ．５ｍｍ。数３Ｎ４涂层厚度为０值模拟中Ｃ、自由表面等边界条件详细的Ｎ、Ｏ在坩埚壁面、

］。设置见文献［１７

１．２　石墨垫板模型

为了获得大晶粒多晶硅生长，本研究对石墨垫板进行刻目的是变均匀冷却为多点冷却，具体设计如下：槽，

（）原石墨垫板尺寸为１１０７５ｍｍ×１０７５ｍｍ×２５ｍｍ，

）。石墨垫板处在石英坩埚和石墨换热块中间（见图１）石墨垫板与石英坩埚接触面有６个刻槽，（刻槽宽度２

）为３刻槽间距为３具体分布如图３（所７．７５ｍｍ，７．７５ｍｍ，ａ示。

（）刻槽在二维图中表示为矩形，实质上为三维中的环３

刻槽，如图３（所示；模拟中设置刻槽深度分别为０ｍｍ、ｂ）２ｍｍ、８ｍｍ和１０ｍｍ。０ｍｍ即石墨板没有刻槽。

图３　石墨垫板的刻槽简图

密度采用Ｂｏｕｓ　　铸锭法中熔体流动主要为自然对流，－

１１

，熔ｓｉｎｅｓ２７９×１０ｑ近似。经计算熔体的格拉晓夫数约为１．体已经达到充分湍流。采用ＣＧＳｉｍ软件中的Ａｌｅｂｒａｉｃ算ｇ

法计算熔体流动情况。假设熔体与坩埚接触面无速度滑移，／流－固界面采用标准壁面方程。氩气进口流速设置为０．６ｍ

－３

，。计算得马赫数小于３×１，炉内压力１氩气设为ｓ００Ｐａ０

Ｆｉ．３　Ｇｅｏｍｅｔｒｏｆｒａｈｉｔｅｌａｔｅ　　ｇｙｇｐｐ　

２　计算结果与分析

对不同深度刻槽的整个长晶过程进行非稳态模拟，并与生长的没有刻槽的情况做了对比。模拟设置晶体生长９ｈ，，平均高度为７非稳态计算时采用０～８０ｍｍ。参照文献［２０］）热电偶对顶部加热器的测温点（的温度进行控制，热电ＴＰ１，））热电偶（模型中的坐标位置为（的偶的位置见图１，５５６３３８（）温度随时间的变化曲线如图４所示，隔热笼的侧壁随着生ａ（）长向上提升，提升高度随时间的变化如图４所示。ｂ

］。不可压缩的理想气体。模拟中守恒控制方程见文献［１７

模拟过程中界面采用一种特殊的算法，即界面形状修正算法。随着生长的继续，界面不断推向熔体。在结晶界面处的溶质守恒和能量守恒方程为：

石墨垫板刻槽对生长大晶粒多晶硅杂质传输的影响／季尚司等

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中心到坩埚壁的Ｏ、Ｃ、Ｎ分布。从图７明显可看出杂质分布呈现波浪形曲线，这是由结晶界面波浪型造成的，且有刻槽处的杂质浓度小于无刻槽处。由图７还可以发现在坩埚侧壁处Ｏ浓度最大，这是因为氧可从石英坩埚融入到熔体中。且氧的分凝系数大于１，在生长速率高的区域，长入晶体中的杂质更多。在无刻槽处和坩埚侧壁处的生长速率都较高，所以这些区域氧浓度偏高

。

）图４　热电偶温度随时间的变化（及隔热笼ａ

）提升高度随时间的变化（ｂ

）Ｆｉ．４　Ｔｅｍｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｒｍｏｃｏｕｌｅｃｈａｎｅｄｗｉｔｈｔｉｍｅ（ａ　　　　　ｇｐｐｇ

）ａｎｄｓｉｄｅｉｎｓｕｌａｔｏｒｏｓｉｔｉｏｎｃｈａｎｅｄｗｉｔｈｔｉｍｅ（ｂ　　　　　　ｐｇ

（）（模拟结果如图５所示（石墨垫板无刻槽；刻槽深ａｂ）（）（），度为２ｍｍ；刻槽深度为８ｍｍ；刻槽深度为１ｃｄ０ｍｍ）刻槽的存在使得垫板的导热不均匀，造成界面的温度呈现出波浪形分布。刻槽越深，温度的波浪峰谷越显著，造成生长波浪形的界面将会导致界面出现如图６所示的波浪型界面，

界面处杂质分凝的不均匀。结果发现刻槽深度能够影响初始结晶长入晶体的杂质含量

。

即　　同时刻槽深度的增加造成界面的平均生长速率降低，

ｖｖｖｖｖｖｖｖｍ、１０＜８＜２＜０（０、２、８、１０分别表示刻槽深度为０ｍ，所以刻槽越深初始长２ｍｍ、８ｍｍ、１０ｍｍ时的生长速率）晶阶段晶体中氧的含量越低。但图７中，垫板无刻槽情况的这是由于无刻槽的界面比较光滑，Ｏ浓度比有刻槽的都低，

熔体能够把界面处的杂质带离。

图８为晶体高度１０ｍｍ处Ｃ杂质沿径向的浓度分布。由图８可见，Ｃ杂质分布正好与氧浓度分布相反，Ｃ的分凝系数小于１，生长快的区域的杂质会扩散到生长慢的区域，所以在无刻槽处和靠近坩埚壁处杂质浓度较低。但是从整个界面推移的角度，由于分凝系数远远小于１，界面平均生长速率越高，杂质进入晶体的浓度越高。如图８所示，晶体生长的

图５　生长１ｈ后晶体、石英坩埚底部和

石墨垫板中温度的分布情况

，Ｆｉ．５　Ｔｅｍｅｒａｔｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｉｎｃｒｓｔａｌｃｒｕｃｉｂｌｅａｎｄ　　　　ｇｐｙ

ｌａｔｅａｆｔｅｒａｎｈｏｕｒｒｏｗｔｈｒａｈｉｔｅ　　　　　ｐｇｇｐ

生长结束后截取晶体高度１０ｍｍ处绘得晶体中从坩埚

平均速率越高，晶体中的杂质越多。对比无刻槽和刻槽深度为２ｍｍ，刻槽深度为８ｍｍ和刻槽１发现刻０ｍｍ两组数据，槽越深，杂质浓度越高。这是由于刻槽越深界面的凹凸率越大，从而导致杂质在界面难于被熔体带离。图８中Ｃ浓度从坩埚中心到坩埚侧壁先增加后减少，这主要是由于生长界面在中心为凸界面慢慢过渡到坩埚侧凹界面。在中心熔体对

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流能够及时把Ｃ带离界面，但在凹界面会滞留。

材料导报Ｂ：研究篇　下）第２０１３年８月（７卷第８期　２

深度越大界面的平均生长速率相对较低，Ｎ有足够的时间与Ｓｉ发生化学反应

。

图８　晶体高度１０ｍｍ处径向Ｃ浓度的分布Ｆｉ．８　Ｒａｄｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｃａｒｂｏｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｔ　　　　　ｇ

ｃｒｓｔａｌｈｅｉｈｔｏｆ１０ｍｍｔｈｅ　　　　ｙｇ

图９为长晶结束后截取晶体高度１０ｍｍ截面上Ｎ杂质浓度沿径向的分布。由图９可以发现，与Ｃ在晶体中的传输由于其分凝系数远小于１，在凸界面处的Ｎ杂质含量一样，

低于凹界面，即无刻槽处杂质浓度小于刻槽处。且刻槽深度同一高度径向Ｎ浓度越低。由图９还可以发现垫板无越大，

然后到靠刻槽情况下从中心到坩埚侧壁处Ｎ浓度逐渐降低，最终到坩埚壁处降低到最小，这是由于近坩埚壁略有升高，

坩埚中心界面凸向熔体生长，避免了中心处Ｎ与Ｓｉ发生化在靠近坩埚侧壁由于涡胞的存在，造成该学反应生成Ｓｉ３Ｎ４，区域Ｎ杂质不能被熔体带离。图９中发现刻槽深度越大，Ｎ杂质浓度越低。这是由于刻槽越深界面的平均生长速率越且刻槽越深界面的凹凸率越大，低，Ｎ长入晶体的浓度越低；造成熔体不能快速把界面上的Ｎ杂质带离，从而造成Ｓｉ与Ｎ反应生成Ｓｉ３Ｎ４杂质

。

由图１在同一个生长界面上，刻槽区域的Ｓ０可见，ｉ３Ｎ４

浓度高于无刻槽区域，垫板无刻槽时，晶体中Ｓｉ３Ｎ４浓度很低。这是由于垫板无刻槽时的界面较有刻槽时平滑且主要为凸界面，此条件下生长速率最高，熔体能快速把界面处的避免界面捕捉ＳＮ和Ｓｉｉ３Ｎ４带走，３Ｎ４杂质。

由图１初始结晶阶段晶体中，沿坩埚中心到坩埚１可见，侧边ＳｉＣ杂质浓度分布与Ｃ杂质在径向分布类似。由于ＳｉＣ的生成主要是熔体中或晶体中的Ｃ达到其在熔体中或晶体中的极限溶解度而造成的，Ｃ的分布直接影响ＳｉＣ杂质在晶

图９　晶体高度１０ｍｍ处径向Ｎ浓度的分布Ｆｉ．９　Ｒａｄｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｎｉｔｒｏｅｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　　　　ｇｇ

ａｔｔｈｅｃｒｓｔａｌｈｅｉｈｔｏｆ１０ｍｍ　　　　　ｙｇ

图１图１０、１分别表示晶体高度１０ｍｍ处ＳｉｉＣ３Ｎ４和Ｓ浓度从坩埚中心到坩埚侧壁径向分布。由图１随着０可见，晶体的生长，Ｓｉ３Ｎ４的浓度沿径向的分布从中心到坩埚侧壁逐渐增大，接近侧壁时发生突降。这主要是中心处生长界面较坩埚壁处凸向熔体，所以流体可很快将生成的Ｓｉ３Ｎ４带离；在近坩埚壁处界面相对较凹，且存在涡胞，导致Ｓｉ３Ｎ４易被界面捕获。在坩埚侧壁上由于生长速率较高，使得该处分凝的杂质会被涡胞带到凹区域，从而导致坩埚壁上Ｓｉ３Ｎ４浓度发生突降。同时刻槽深度越大杂质浓度越大。这主要是刻槽

体中的分布。由图１界面越凸，生长速率越高，界面１可见，捕获的Ｓ且在同一生长界面上，生长速率高的区域ｉＣ越少，ＳｉＣ含量越低。从图１１还可以发现刻槽处的杂质浓度高于无刻槽处，且从坩埚中心到坩埚侧壁界面的凸度渐渐降低，从而造成ＳｉＣ浓度逐渐升高。

３　结论

（）同一生长界面内，生长速率越高，长入晶体中的杂质１

。因为同一生长界面上，含量越低（分凝系数小于１）生长速率快的区域，界面凸向熔体，生长中流体的流动会把杂质带离凸界面，而滞留凹界面。

（）在生长的初始阶段刻槽深度能够影响晶体中的Ｏ、２

刻槽的存在造成生长界面为波浪形生长，同时Ｃ、Ｎ的分布，

石墨垫板刻槽对生长大晶粒多晶硅杂质传输的影响／季尚司等

造成界面的溶质分布出现波浪形分布。无刻槽区域较刻槽区域，Ｃ、Ｎ杂质含量低，Ｏ杂质含量高。

）（３ＳｉＣ杂质长入晶体与生长速率和界面的形状有关。界面越凸，生长速率越高，界面越不容易捕获ＳｉＣ杂质。）（４Ｓｉ３Ｎ４杂质长入晶体与结晶速率和生长界面的形状有关。生长界面越凸，结晶速率越高，杂质越不容易被界面界面的整体凸出率降低，且平均生长速率捕获。刻槽越深，

降低，造成Ｓｉ３Ｎ４长入晶体的浓度越高。

南昌：南昌大学，２００７

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，，１０ＤｕＧｕｏｉｎＣｈｅｎＮａｎＰｉｅｔｒｏＲｏｓｓｅｔｔｏ．Ｏｎａｆｅｒｉｎｖｅｓｔｉ　　　－ｗ　－ｐｇ

ａｔｉｏｎｏｆＳｉＣａｎｄＳｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓｉｎｍｕｌｔｉｃｒｓｔａｌｌｉｎｅＳｉ　　　　　　－　ｙｇ３Ｎ４ｉ

］ｒｏｗｎｂｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ［Ｊ．ＳｏｌａｒＥｎｅｒＭａｔｅｒ　　　ｇｙｇｙ　　，（）：Ｃｅｌｌｓ２００８，９２９１０５９Ｓｏｌａｒ　

，，，１１ＺｈｅｎＬｉｌｉＭａＸｕＨｕＤｏｎｌｉｅｔａｌ．Ｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎｄｍｏ　　　　　－ｇｇ　

ｄｅｌｉｎｏｆｓｉｌｉｃｏｎｃａｒｂｉｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｅｎｕｌｆｍｅｎｔｉｎｉｎｄｕｓｔ　　　　　　　－ｇｇ　ｒｉａｌｓｉｌｉｃｏｎｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎＪ］．ＪＣｒｓｔｒｏｗｔｈ［　　　　　ｙｇ，（）：Ｇｒｏｗｔｈ２０１１，３１８１３１３

，ＮＬＪａｋａｎｏＳ，ＫａｋｉｍｏｔｏＫ．Ｄｎａｍｉｃｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆ１２Ｌｉｕ　　　　　　ｙ

ａｎｄｉｒｏｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｉｎａｃａｓｔｉｎｆｏｒｒｏｃｅｓｓｔｅｍｅｒａｔｕｒｅ　　　　　　　ｇｐｐ　［］ｃｒｓｔａｌｌｉｎｅｌｏｂａｌｓｉｌｉｃｏｎｓｏｌａｒｃｅｌｌｓｗｉｔｈａｍｏｄｅｌＪ．ＪＣｒｓｔ　　　　　　　　ｙｇｙ

，（）：２００６，２９２２５１５Ｇｒｏｗｔｈ，１３ＲｅｉｍａｎｎＣ，ＴｒｅｍａＭ，ＦｒｉｅｄｒｉｃｈＪｅｔａｌ．Ａｂｏｕｔｔｈｅｆｏｒ　　　　　　－ｐ

ｍａｔｉｏｎａｎｄａｖｏｉｄａｎｃｅｏｆＣａｎｄＮｒｅｌａｔｅｄｄｕｒｉｎｒｅｃｉｉｔａｔｅｓ　　　　　　　　　ｇｐｐｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｍｕｌｔｉｃｒｓｔａｌｌｉｎｅｓｉｌｉｃｏｎｆｒｏｍｃｏｎ　　　－　　　－ｙ，：ｔａｍｉｎａｔｅｄｆｅｅｄｓｔｏｃｋ［Ｊ］．ＪＣｒｓｔＧｒｏｗｔｈ２０１０，３１２（９）　　　ｙ１５１０

１４ＲｅｉｍａｎｎＣ，ＴｒｅｍａＭ，ＪｕｎＴ，ｅｔａｌ．Ｍｏｄｅｌｉｎｏｆｉｎｃｏｒｏ　　　　－ｐｇｇｐ　　

ｒａｔｉｏｎｏｆＯ，Ｎ，Ｃａｎｄｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｒｅｌａｔｅｄｒｅｃｉｉｔａｔｅｓｄｕ　　　　　　　　－ｐｐｒｉｎｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｉｌｉｃｏｎｕｎｄｅｒｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｏｆ　　　　　　ｇ　］，ｖａｒｉａｂｌｅＪ．ＪＣｒｓｔＧｒｏｗｔｈ２０１０，ｒｏｃｅｓｓｉｎａｒａｍｅｔｅｒｓ［　　　ｙｐｇｐ　（）：３１２７８７８

，Ｍ，ＲｅｉｍａｎｎＣ，ＦｒｉｅｄｒｉｃｈＪｅｔａｌ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆ１５Ｔｒｅｍａ　　　　　　ｐ

ｒｏｗｔｈｒａｔｅｏｎｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄａｖｏｉｄａｎｃｅｏｆＣａｎｄＮｒｅｌａ　　　　　　　　　　　－ｇ

ｔｅｄｒｅｃｉｉｔａｔｅｓｄｕｒｉｎｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｍｕｌｔｉ　　　　　－ｐｐｇ　［］，（）：ｃｒｓｔａｌｌｉｎｅｓｉｌｉｃｏｎＪ．ＪＣｒｓｔＧｒｏｗｔｈ２０１０，３１２９１５１７　　　ｙｙ

，，１６ＴｅｎＹｉｎａｎＬｕＣｈｕｎｅｉＣｈｅｎＣｈｉｕｎ．Ｔｈｅｃａｒ－Ｙ　－Ｗ　－Ｙ　－ｇｇｇｇｇ　

ｂｏｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎｍｕｌｔｉｃｒｓｔａｌｌｉｎｅｓｉｌｉｃｏｎｉｎｏｔｓｒｏｗｎ　　　－　　　ｙｇｇｔｈｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎＪ］．ＪＣｒｓｔｒｏｃｅｓｓ［ｕｓｉｎ　　　　ｙｐｇ　，（）：Ｇｒｏｗｔｈ２０１０，３１２８１２８２

Ｇｒｏｕ．Ｓｉｌｉｃｏｎｍｏｄｅｌｉｎｄｅｓｃｒｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｈｅ１７ＳＴＲｒｏｗｔｈ　　　－　　　－ｐｇｐｇ

［／：／／ｍｉｃａｌｍｏｄｅｌＥＢＯＬ］．ｈｔｔｗｗｗ．ｓｅｍｉｔｅｃｈ．ｕｓ　ｐ

，ＮＬＪａｋａｎｏＳ，ＫａｋｉｍｏｔｏＫ．Ｃａｒｂｏｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｎｄ１８Ｌｉｕ　　　　　　

ｕｒｉｎｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｆａｒｔｉｃｌｅｒｅｃｉｉｔａｔｉｏｎ　ｐ　ｄ　ｓ　ｏｇｐｐ　ｄ

［］，ｍｕｌｔｉｃｒｓｔａｌｌｉｎｅｓｉｌｉｃｏｎｆｏｒｓｏｌａｒｃｅｌｌｓＪ．ＪＣｒｓｔＧｒｏｗｔｈ－　　　　　　ｙｙ（）：２００８，３１０７９２１９２－

，，Ｂ１９ＲａｎｎｖｅｉＫｖａｎｄｅｖｉｎｄＭｓｉｒｉｔＲｎｉｎｅｎ．Ｇｒｏｗｔｈ　　ｇｙｊｇｙｇ　

ｒａｔｅａｎｄｉｍｕｒｉｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎｍｕｌｔｉｃｒｓｔａｌｌｉｎｅｓｉｌｉｃｏｎｆｏｒ　　　　－　　ｐｙｙ　［］：ｓｏｌａｒｃｅｌｌｓＪ．ＭａｔｅｒＳｃｉＥｎＡ，２００５，４１３４１４５４５　　　－ｇ　，，，２０ＷｅｉＪｉｕａｎＺｈａｎＨｕｉＺｈｅｎＬｉｌｉｅｔａｌ．Ｍｏｄｅｌｉｎａｎｄｉｍ－　　　ｇｇｇ　　　

ｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｓｉｌｉｃｏｎｉｎｏｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｆｏｒｉｎｄｕｓ　　　　　　　－ｐｇ

［］，ｔｒｉａｌｒｏｄｕｃｔｉｏｎｓｓｔｅｍｓＪ．ＳｏｌａｒＥｎｅｒＭａｔｅｒＳｏｌａｒＣｅｌｌｓ　　　　　ｐｙｇｙ　（）：２００９，９３９１５３１

参考文献

，，１　ＧｕＸｉｎＹｕＸｕｅｏｎｅｔａｌ．Ｓｅｅｄａｓｓｉｓｔｅｄｃａｓｔｕａｓｉｓｉｎｌｅ　　　－　　－ｇｇｑｇ

：ｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｃｒｓｔａｌｌｉｎｅｓｉｌｉｃｏｎｆｏｒａｌｉｃａｔｉｏｎＴｏｗａｒｄｓｈｉｈ　　　　　ｐｙｐｐｇ

［］ｅｆｆｉｃｉｅｎｃａｎｄｌｏｗｃｏｓｔｓｉｌｉｃｏｎｓｏｌａｒｃｅｌｌｓＪ．ＳｏｌａｒＥｎｅｒ　　　　　　ｙｇｙ　

，ＳｏｌａｒＣｅｌｌｓ２０１２，１０１：９５Ｍａｔｅｒ　　，，，２　ＭａＷｅｎｃｈｅｎＺｈｏｎＧｅｎｘｉａｎＳｕｎＬｅｉｅｔａｌ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆ　　　　ｇｇｇ　

ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎａｒｔｉｔｉｏｎｏｎａｓｅｅｄｅｄｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎ　　　　　　　ｐｆｏｒｓｉｎｌｅｃｒｓｔａｌｌｉｎｅｓｉｌｉｃｏｎｉｎｏｔｆｏｒｈｉｈｅｆｆｉｒｏｃｅｓｓｕａｓｉ　　－　　　　　－－ｇｙｇｇｐｑ

［］，ｃｉｅｎｃｓｏｌａｒｃｅｌｌｓＪ．ＳｏｌａｒＥｎｅｒＭａｔｅｒＳｏｌａｒＣｅｌｌｓ２０１２，　　　　ｙｇｙ　　１００：２３１

，３　ＳｒｏｒｅｓｓｕＬｉｕｅｔａｌ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｍｏｎｏｌｉｋｅｓｉｌｉｃｏｎｔｅｃｈ　　　　　－　　－ｐｇ

［］，（）：ｎｏｌｏＪ．ＢｕｌｌＣｈｉｎｅｓｅＣｅｒａｍＳｏｃ２０１２，３１３６０９　　　ｇｙ］苏柳，等．准单晶硅技术研究进展［硅酸盐通报，Ｊ．２０１２，３１（）：３６０９

，，，４　ＬｏｕＺｈｏｎｓｈｉＺｕｏＲａｎＳｕ　Ｗｅｎｉａｅｔａｌ．Ｔｈｅｒｍａｌｓｓｔｅｍ　　　　ｇｊｙ

ｄｅｓｉｎａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｒｏｗｔｈｏｆｌａｒｅｒａｉｎｍｕｌｔｉｃｒｓｔａｌ　　　　　　　　－ｇｇｇｇｙ［］，（）：ｓｉｌｉｃｏｎｉｎｏｔＪ．ＪＳｎｔｈＣｒｓｔ２０１１，４０６１６０２　　　ｇｙｙ

娄中士，左然，苏文佳，等．大晶粒多晶硅铸锭生长的热场设］（）：计与模拟［人工晶体学报，Ｊ．２０１１，４０６１６０２

５　ＷａｎＴ　Ｙ，ＨｓｕＳＬ，ＦｅｉＣＣ，ｅｔａｌ．Ｇｒａｉｎｃｏｎｔｒｏｌｕｓｉｎ　　　　　　　ｇｇ　

［］ｓｏｔｃｏｏｌｉｎｉｎｍｕｌｔｉｃｒｓｔａｌｌｉｎｅｓｉｌｉｃｏｎｃｒｓｔａｌＪ．Ｊｒｏｗｔｈ　　－　　　ｐｇｙｙｇ　

，（）：ＣｒｓｔＧｒｏｗｔｈ２００９，３１１２２６３　ｙ

ｕａｌｉｔ６　ＬｉＴＦ，ＹｅｈＫ　Ｍ，Ｈｓｕ　Ｗ　Ｃ，ｅｔａｌ．Ｈｉｈｍｕｌｔｉ　　　　－－ｑｙｇ　

）ｒｏｗｎｃｒｓｔａｌｌｉｎｅｓｉｌｉｃｏｎ（ｍｃＳｉｂｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ　－　　ｇｙｙ　［］，：ｕｓｉｎｎｏｔｃｈｅｄｃｒｕｃｉｂｌｅｓＪ．ＪＣｒｓｔＧｒｏｗｔｈ２０１１，３１８（１）　　　ｇｙ　

２１９

７　ＹａｎＤ，ＬｉＬ，ＭａＸ，ｅｔａｌ．Ｏｘｅｎｒｅｌａｔｅｄｃｅｎｔｅｒｓｉｎｍｕｌ　　　－　　　－ｇｙｇ　

，ｔｉｃｒｓｔａｌｌｉｎｅｓｉｌｉｃｏｎ［Ｊ］．ＳｏｌａｒＥｎｅｒＭａｔｅｒＳｏｌａｒＣｅｌｌｓ　　　　ｙｇｙ　

（）：２０００，６２１２３７－

８　ＢｒｅｉｔｅｎｓｔｅｉｎＯ，ＲａｋｏｔｏｎｉａｉｎａＪＰ，ＡｌＲｉｆａｉＭ　Ｈ，ｅｔａｌ．　　　　　　

］ｔｅｓｉｎｃｒｓｔａｌｌｉｎｅｓｉｌｉｃｏｎｓｏｌａｒｃｅｌｌｓ［Ｊ．ＰｒｏＰｈｏＳｈｕｎｔ　　　　　　－ｙｐｙｇ　

：，（）：ｔｏｖｏｌｔＲｅｓＡｌ２００４，１２７５２９　ｐｐ

９　ＤｅｎＴａｉｉｎ．Ｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓｉｎｍｕｌｔｉｃｒｓｔａｌｌｉｎｅｓｉｌｉｃｏｎｉｎｏｔｆｏｒ　　－　　　ｇｐｇｙｇ　

［ｓｏｌａｒｃｅｌｌｓ－ＴｈｅｉｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔＤ］．Ｎａｎ　　　　－ｐ

：Ｎ，ｃｈａｎａｎｃｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔ２００７ｇｇｙ　

邓太平．太阳能多晶硅锭中夹杂的分布特性及其成因［Ｄ］．

（责任编辑　余　波）