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第1章 硅原料1

1.1 概论1

1.1.1 主要技术路线1

1.1.2 杂质2

1.2 冶金级硅2

1.3 西门子法3

1.4 冶金法4

1.4.1 氧化去除硼4

1.4.1.1 铸桶提纯熔渣7

1.4.1.2 熔渣特性9

1.4.2 与水蒸气反应去除硼9

1.4.3 真空处理去除磷9

1.4.4 凝固提纯11

1.4.5 溶剂提纯13

1.4.6 浸出去除杂质15

1.4.7 电解/电化学纯化15

1.4.8 沉淀去除夹杂16

1.4.9 过滤去除夹杂17

参考文献17

第2章 切克劳斯基法19

2.1 概论19

2.2 热场设计20

2.2.1 功率和生长速率21

2.2.2 界面形状和热应力22

2.2.3 氩气消耗和石墨降解23

2.2.4 产额提升24

2.3 连续加料25

2.3.1 数次加料25

2.3.2 镀膜坩埚26

2.3.3 大尺寸和连续生长27

2.4 改善晶体质量27

2.5 小结28

参考文献29

第3章 区熔法30

3.1 概论30

3.2 原料棒35

3.2.1 西门子法和硅烷法35

3.2.2 切克劳斯基法35

3.2.3 颗粒状原料35

3.3 区熔法的掺杂35

3.4 技术限制36

3.5 二次区熔法36

3.6 区熔法的潜力37

3.7 小结38

参考文献38

第4章 定向凝固法39

4.1 概论39

4.2 控制结晶过程39

4.3 晶体中的杂质42

4.4 凝固的三维效应46

4.5 小结48

参考文献48

第5章 枝晶铸造法50

5.1 概论50

5.2 小平面枝晶51

5.3 平行孪晶52

5.4 枝晶生长理论模型55

参考文献58

第6章 亚晶界60

6.1 概论60

6.2 亚晶界的结构分析61

6.3 亚晶界的电学特性63

6.4 亚晶界的产生机理65

6.5 小结67

参考文献68

第7章 带硅生长69

7.1 概论69

7.2 带硅技术的各种类型70

7.2.1 第1类带硅71

7.2.1.1 边缘限制薄膜生长71

7.2.1.2 线带72

7.2.2 第Ⅱ类带硅73

7.2.2.1 衬底带硅生长74

7.2.3 技术比较75

7.3 材料特性和太阳能电池工艺75

7.3.1 耐火材料76

7.3.2 带硅材料特性76

7.3.2.1 边缘限制薄膜生长和线带77

7.3.2.2 衬底带硅生长78

7.3.3 带硅太阳能电池78

7.3.3.1 带硅的氢化79

7.3.3.2 太阳能电池工艺80

7.4 小结81

参考文献82

第8章 球形硅86

8.1 概论86

8.2 过冷熔体的晶体生长88

8.3 枝晶的分裂89

8.4 一步滴管法92

8.5 小结95

参考文献95

第9章 液相外延法97

9.1 概论97

9.2 生长动力学98

9.3 溶剂和衬底的优化100

9.3.1 溶剂的选择100

9.3.2 衬底表面的自生氧化物101

9.4 实验结果102

9.4.1 外延层厚度和生长速率102

9.4.2 外延层的掺杂和电学特性103

9.5 多晶硅衬底上的生长105

9.5.1 太阳能电池特性107

9.6 低温液相外延法107

9.7 异质衬底液相外延法108

9.8 外延横向过度生长110

9.9 高生产速率液相外延法111

9.10 小结112

参考文献112

第10章 气相外延法116

10.1 概论116

10.2 理论分析117

10.2.1 流体力学118

10.2.2 生长动力学118

10.2.2.1 气体中气流和衬底上气流119

10.2.2.2 生长速率119

10.2.2.3 边界层模型120

10.3 实验方法121

10.3.1 SiH2Cl2/H2系统121

10.3.2 外延层的掺杂122

10.3.2.1 掺杂水平122

10.3.2.2 掺杂分布123

10.4 外延生长设备124

10.5 小结126

参考文献126

第11章 闪光灯退火128

11.1 概论128

11.2 实验设备128

11.3 热扩散长度129

11.4 相变130

11.5 辐照度控制131

11.6 制备太阳能电池132

11.7 多晶硅薄膜的微结构133

11.8 小结137

参考文献137

第12章 铝诱导层交换139

12.1 概论139

12.2 总体技术140

12.3 动力学分析143

12.4 结构特性和电学特性145

12.5 渗透膜的影响148

12.6 理论模型149

12.7 光伏应用153

12.8 小结154

参考文献155

第13章 热化学数据库和动力学数据库159

13.1 概论159

13.2 热化学数据库160

13.2.1 热力学描述160

13.2.1.1 元素和化学计量化合物160

13.2.1.2 溶液161

13.2.1.3 溶解度162

13.2.1.4 平衡分配系数162

13.2.1.5 退缩性溶解度162

13.2.2 典型实例163

13.3 动力学数据库166

13.3.1 杂质扩散率166

13.3.2 典型实例167

13.4 应用热化学数据库和动力学数据库169

13.4.1 溶解度和分配系数169

13.4.2 表面张力170

13.4.3 多晶硅中杂质的晶界偏析172

13.4.4 确定洁净区宽度174

13.5 小结174

参考文献175

英汉索引180

汉英索引229