非金屬材料專業(yè)外文翻譯-鑄造多晶硅生長(zhǎng)技術(shù)的光伏應(yīng)用(已改無(wú)錯(cuò)字)
2023-01-16 16:45:43 本頁(yè)面
【正文】 線表示為晶界面或?qū)\晶界，而那些獨(dú)立的小點(diǎn)是位錯(cuò)腐蝕坑。研究發(fā)現(xiàn)，兩 個(gè)系統(tǒng)的硅片都存在所謂的 “好區(qū) ”和 “壞區(qū) ”， “好區(qū) ”是指晶粒尺寸相對(duì)較大且位錯(cuò)密度小于 105/cm2， “壞區(qū) ”有大尺寸晶粒也有小尺寸晶粒，但是它的位錯(cuò)密度較大通常大于 106/c m2。值得注意的是，在同一硅片上， “好區(qū) ”和 “壞區(qū) ”是相互連接在一起的。在平均位錯(cuò)密度上， HE M 系統(tǒng)和 D SS 系統(tǒng)的硅片并沒有顯著的差異。 晶 粒尺 寸 、 亞晶 粒 以 及 孿晶 的 大 小 常常 用 來(lái) 表征 硅 片 的 晶體 質(zhì)量，而 且這 些指 標(biāo)不需 要特 殊的 設(shè)備， 僅肉 眼就 能觀 察清楚 。圖 4是從不同方棒切出的硅片樣品，規(guī)格為 m m。一些晶粒的尺寸大于 11cm。圖 4a、 b 的硅片是從 DSS 系統(tǒng)和 HEM 制備的硅錠邊緣硅棒所切的，通常對(duì)中部的硅片進(jìn)行表征從而得出有用的數(shù)據(jù)。由圖可以看出， DSS 的硅片晶粒尺寸比 HE M 系統(tǒng)的大。圖 4c、 d 分別是 DS S 系統(tǒng)和 HE M 系統(tǒng)所鑄硅錠心部硅棒頂部所切的硅片，從圖中可以看出， HE M 系統(tǒng)硅片大尺寸晶粒所占整個(gè)硅片的比例比 DSS系統(tǒng)要大，從 4a、 b 可以發(fā)現(xiàn)，邊緣硅棒所切硅片， H EM 系統(tǒng)觀測(cè)到的孿晶比 DSS 系統(tǒng)的要多。通過(guò)光學(xué)分析可知， DSS 系統(tǒng)邊緣硅棒所切硅片包含孿晶的比例是 11％，而 HEM 系統(tǒng)為 18％，但是 DSS系 統(tǒng) 心 部硅 棒 所 切 硅 片 包 含孿 晶 的 比 例 是 21％， 而 HE M 系統(tǒng)為14％。我們也可以在 D SS 系統(tǒng)心部硅棒上部所切的硅片中發(fā)現(xiàn)大量的亞晶粒。對(duì)于 HE M 系統(tǒng)也有亞晶粒，但是亞晶粒出現(xiàn)的幾率要少得多。從以上討論的結(jié)果，我們可以得出， D SS 所鑄硅錠邊緣硅棒品質(zhì)要比 HE M 系統(tǒng)所鑄硅錠邊緣硅棒品質(zhì)要高，但是 DSS 系統(tǒng)所鑄硅錠心部硅棒品質(zhì)不如 HE M 系統(tǒng)。我們現(xiàn)在從熱應(yīng)力的觀點(diǎn)出發(fā)對(duì)晶體質(zhì)量進(jìn)行進(jìn)一步的評(píng)測(cè)。 前面章節(jié)已經(jīng)談過(guò)， DSS 系統(tǒng)晶粒成長(zhǎng)的方向由外向內(nèi)，而 H EM的方向則從內(nèi)向外。因此，對(duì)于 DS S 系統(tǒng)，晶體缺陷一般以晶界位錯(cuò)的形式沉積在硅錠心部 ，而對(duì)于 H EM 系統(tǒng)，晶體缺陷則被趕至晶錠外部，終結(jié)在坩堝壁上。我們觀測(cè)到的晶體尺寸和硅片上的孿晶進(jìn)一步支持了這兩個(gè)系統(tǒng)晶體生長(zhǎng)方向存在較大差異這個(gè)觀點(diǎn)。 圖 3 硅片腐蝕后的金相顯微照片（ a） D SS 系統(tǒng)（ b） HEM 系統(tǒng) 圖 4 不同硅棒的硅片照片（ a） D SS 邊部硅棒（ b） HEM 邊部硅棒 （ c） DSS 心部硅棒（ d） H EM 心部硅棒 位錯(cuò)、孿晶、亞晶粒和晶界的產(chǎn)生常常與熱應(yīng)力有關(guān)， DSS 系統(tǒng)和 HE M 系統(tǒng)的溫度場(chǎng)分布展現(xiàn)出 HE M 系統(tǒng)比 DS S 系統(tǒng)有更大的溫度梯度。因此，在 HE M 系統(tǒng)中由于溫度不均勻?qū)е碌臒釕?yīng)力集中要比 DSS 系統(tǒng)硅錠嚴(yán)重得多，本篇論文，我們對(duì)生長(zhǎng)中的硅錠進(jìn)行了熱應(yīng)力模擬。圖 5 是模擬的 DSS 系統(tǒng)和 HE M 系統(tǒng)硅錠的熱應(yīng)力分布圖，單位為帕。對(duì)于這兩種硅錠，由于頂部溫度比底部溫度高，因此它們的熱應(yīng)力分布圖比較類似，但是 HE M 系統(tǒng)中最大應(yīng)力是 DSS 系統(tǒng)的兩倍， HE M 系統(tǒng)過(guò)大的熱應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致過(guò)多的缺陷
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