由于直拉单晶硅中氧含量主要来源于石英坩埚的溶解,为了延长坩埚的使用寿命,减少石英坩埚中溶解进入的氧含量,提高石英坩埚的质量进而实现多棒连续生产。行业采用含钡涂层,可使石英坩埚外层结晶延缓析晶减少氧的进入。利用含钡涂层反应机理的研究,将坩埚表面的氢氧化钡涂层做的更牢固以减少硅液对坩埚表面的侵蚀,提高石英坩埚的使用寿命。
化学稳定性增强
钡涂层作为一种化学添加剂,可以提高石英坩埚内壁的化学稳定性。在高温下,钡元素能够与坩埚中的石英材料(SiO2)形成更稳定的化合物,如硅酸钡(BaSiO3),这有助于抑制石英材料的分解和氧化。
形成保护层
钡涂层在高温下分解,形成的氧化钡(BaO)与其他物质反应生成硅酸钡,这在坩埚内壁形成了一层致密的保护层。这层保护层可以隔绝坩埚材料与硅熔体之间的直接接触,减少氧从坩埚材料中向硅熔体的扩散。
减少气体吸附
钡涂层改变了坩埚内壁的表面特性,可能通过降低表面能或改变表面电荷分布,减少了气体分子在坩埚内壁的吸附,从而减少了气体在硅熔体中的溶解和气泡的形成。
促进晶化
钡涂层可以促进石英坩埚内壁晶化,形成稳定的方石英结晶层。这种结晶层较为坚硬,不易在硅熔体流动中被侵蚀和剥落,减少了因坩埚材料剥落而导致的氧污染。
降低氧的溶解度
钡元素的加入可能会影响到硅熔体中氧的溶解度,降低氧在硅熔体中的浓度,从而减少了氧在晶体生长过程中的掺入。
减少坩埚与硅的反应
钡涂层通过降低坩埚材料与硅熔体之间的化学反应速率,减少了因反应生成的气体,如SiO气体,这些气体在冷却后可能会形成微小的气泡,从而影响硅单晶的质量。
2024第三届江苏国际石英产业大会暨展览会将于10月16-18日(14-15日报到)在江苏.连云港工业展览中心举行!
组委会:丁善书17622726036