硅熔体在碳、氧气氛中反应研究

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1、密级：公开NANCHANGUNIVERSITY学士学位论文THESISOFBACHELOR(2004—2008年)题目硅熔体在0/CO/co气氛中的反应研究学院：材料科学与工程学院专业：材料科学与工程班级：金屈04］班学号：5702104155学生姓名：杨玮亮2007年12月至2008年6月指导教师：周潘兵（副教授）起诰日期：硅熔体在o/co/co气氛中的反应研究专业：材料科学与工程学号：5702104155姓名：杨玮亮指导教师：周潘兵摘要多晶硅在熔炼过程小，石翠托和石英堆堀在高温下会发生化学应产生CO气体，这是硅中碳

2、的来源之一。硅中碳含量增加会导致碳化硅的生成，而使得多晶硅的线切割过程中在硅片表面产生脊纹，造成硅片的报废，严重时会引起线锯断裂，从而导致多晶硅的大量报废。本课题研究硅熔休在02/CO2/CO气氛中的反应，探讨碳元索对硅熔体的站污形式，研究碳化硅在硅熔体屮的生长情况。实验结果表明：硅熔体在1500°C下的02/CO2/CO气氛屮反应剧烈，在熔体表而形成大量的SiO2和Sic；在熔体屮形成少量的SiO2>微量的Sic和Si2N2Oo硅熔体中生成的碳化硅与原始高纯硅块中的碳化硅相比较，形貌更加均匀规则（接近球形），尺寸更细

3、小。关键词：硅熔体；碳化硅；高纯硅。StudyonthereactionofliquidsiliconintheO2/CO/COatmosphereAbstractInthesmeltingprocessofpolysilicon,thecareofgraphiteandquartzcruciblewouldhaveoccurredchemicalreactioninthehigh-temperatureshouldproduceCOgas,whichisoneofthesourcesofcarboninsilicon

4、.TheincreaseofcarboncontentinSiliconwouldleadtotheformationofsiliconcarbide,whichmakessiliconsurfaceridgesintheprocessofcuttingpolysiliconbywire,causingsiliconscrapped,evenwouldcauseseriousfaultwithlinesaws,resultinginlargepolysiliconscrapped.Inthispaper,thereac

5、tionofliquidsiliconinO2/CO2/COatmosphere，theformofsullyliquidsiliconbycarbonelements,thegrowthofsiliconcarbideinliquidsiliconwerestudiedon.Theresultsshowedthat:thereactionofliquidsiliconin1500°CundertheO2/CO2/COatmosphereisintense,thereisalargenumberofSi()2andSi

6、Cinthesurfaceofliquidsilicon,andasmallnumberofSiO?andaverysmallamountofSiCandSi2N2。intheliquidsilicon.Thesiliconcarbideinliquidsiliconcomparedwithintheoriginalhigh-puritysilicon,theshapebecomemoreuniform(nearlySpherical),thesizebecomesmall.Keywords:High・puritysi

7、licon;Liquidsilicon;Siliconcarbide.摘要1AbstractII1弓I言11.1太阳能电池的原理11.2多晶硅太阳能电池的现状21.3多晶硅的制造21.4碳元素对硅熔体的玷污31.5本课题主要研究内容32实验42」实验材料及设备42.1.1实验材料42.1.2实验设备与器材42.2实验内容52.2.1原始高纯硅块中碳化硅颗粒的收集52.2.2硅熔体在O2/CO2/C0气氛屮的反应52.2.3X•射线粉末衍射分析62.2.4硅熔体在O2/C02/CO气氛中反应后成分分析63结果与讨论73」

8、原始高纯硅块中的碳化硅的形貌及含量73.2硅熔体在Ch/C02/CO气氛屮反应后的宏观形貌83.3硅熔体在Ch/C02/CO气氛中反应后的碳化硅形貌93.4硅熔体在Ch/CO2/CO气氛屮反应后的产物104结论14参考文献(References)15致谢151引言3E,即能源(energy)、经济(economy)和环境(envi