Determination of the effective distribution coefficient (K) for silicon impurities

Fotosähkökennojen valmistuksessa piin puhtaus voi olla metallurgisen piilaadun (MG-Si, 98 % – 99,9 % puhdasta) ja elektronisen piilaadun (>99,9999 % puhdasta) välillä. Tätä piitä, jonka puhtausaste on välimaastossa ja joka edelleen täyttää aurinkokennojen vaatimukset, kutsutaan päivitetyksi metallurgisen laadun piiksi (UMG-Si). Yksi UMG-Si:n valmistusmenetelmä on valvotun jähmettymisprosessin, kuten yksisuuntaisen jähmettymisprosessin (lämmönvaihtomenetelmä), vyöhykesulatuksen (tai vyöhykejalostuksen) tai Czochralski-kasvun soveltaminen MG-Si:hen. Näissä prosesseissa hyödynnetään epäpuhtauksien liukoisuuseroa kiinteässä ja nestemäisessä piissä, jota kutsutaan tehokkaaksi jakaantumiskertoimeksi (K). Näistä syistä jähmettymisprosessin tutkiminen edellyttää K:n määrittämistä piin epäpuhtauksille, mikä on tämän tutkimuksen tavoite. MG-Si (puhtausaste 99,85 % tai 1500 ppm epäpuhtauksia) käsiteltiin yhdellä vyöhykesulatuskierroksella nopeudella 1 mm/min käyttämällä elektronisuihkuuunia, jossa oli vesijäähdytteinen kupariupokas. Tehollisen jakaantumiskertoimen (K) epäpuhtauksille, joiden Ko ≤ 10-1, todettiin noudattavan suhdetta K = 0,03 Ko-0,063. Boorin osalta K = 0,8. Epäpuhtauksilla, joiden Ko oli välillä 10-3-10-8, oli samanlaiset tehokkaat jakautumiskertoimet (K = 0,07 ± 0,02), mikä tarkoittaa, että tietyn epäpuhtauden tehokas jakautumiskerroin riippuu epäpuhtauksien kokonaismäärästä. Mitattuja epäpuhtauksien profiileja piissä verrattiin Pfannin yhtälöiden avulla saatuihin profiileihin, joissa käytettiin tehokkaita jakautumiskertoimia, ja tulokset olivat vertailukelpoisia.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.