Metodo per preparare il polisilicio.

1. Caricamento

Posizionare il crogiolo di quarzo rivestito sul tavolo di scambio termico, aggiungere la materia prima di silicio, quindi installare l'attrezzatura di riscaldamento, l'attrezzatura isolante e il coperchio del forno, evacuare il forno per ridurre la pressione nel forno a 0,05-0,1 mbar e mantenere il vuoto. Introdurre l'argon come gas protettivo per mantenere la pressione nel forno sostanzialmente intorno ai 400-600 mbar.

2. Riscaldamento

Utilizzare un riscaldatore in grafite per riscaldare il corpo del forno, far evaporare prima l'umidità adsorbita sulla superficie delle parti in grafite, dello strato isolante, delle materie prime in silicio, ecc., quindi riscaldare lentamente per far sì che la temperatura del crogiolo di quarzo raggiunga circa 1200-1300℃. Questo processo richiede 4-5 ore.

3. Fusione

Introdurre l'argon come gas protettivo per mantenere la pressione nel forno sostanzialmente intorno ai 400-600 mbar. Aumentare gradualmente la potenza riscaldante per adattare la temperatura nel crogiolo a circa 1500℃e la materia prima del silicio inizia a sciogliersi. Tienine circa 1500℃durante il processo di fusione fino al completamento della fusione. Questo processo dura circa 20-22 ore.

4. Crescita dei cristalli

Dopo che la materia prima del silicio è stata sciolta, la potenza di riscaldamento viene ridotta per far scendere la temperatura del crogiolo a circa 1420-1440℃, che è il punto di fusione del silicio. Successivamente il crogiolo di quarzo si sposta gradualmente verso il basso, oppure il dispositivo di isolamento si solleva gradualmente, in modo che il crogiolo di quarzo esca lentamente dalla zona di riscaldamento e formi uno scambio di calore con l'ambiente circostante; allo stesso tempo, l'acqua viene fatta passare attraverso la piastra di raffreddamento per ridurre la temperatura della massa fusa dal fondo e sul fondo si forma prima il silicio cristallino. Durante il processo di crescita, l'interfaccia solido-liquido rimane sempre parallela al piano orizzontale fino al completamento della crescita dei cristalli. Questo processo dura circa 20-22 ore.

5. Ricottura

Una volta completata la crescita del cristallo, a causa dell'ampio gradiente di temperatura tra la parte inferiore e quella superiore del cristallo, nel lingotto può verificarsi uno stress termico, che è facile da rompere nuovamente durante il riscaldamento del wafer di silicio e la preparazione della batteria . Pertanto, una volta completata la crescita dei cristalli, il lingotto di silicio viene mantenuto vicino al punto di fusione per 2-4 ore per uniformare la temperatura del lingotto di silicio e ridurre lo stress termico.

6. Raffreddamento

Dopo che il lingotto di silicio è stato ricotto nel forno, spegnere l'alimentazione di riscaldamento, sollevare il dispositivo di isolamento termico o abbassare completamente il lingotto di silicio e introdurre un grande flusso di gas argon nel forno per ridurre gradualmente la temperatura del lingotto di silicio fino a un livello vicino temperatura ambiente; contemporaneamente la pressione del gas nel forno aumenta gradualmente fino a raggiungere la pressione atmosferica. Questo processo dura circa 10 ore.