坩埚转速对Ｎ型单晶硅氧含量的影响

主要观点总结

本文主要研究了氧在直拉单晶硅中的影响，以及拉晶工艺参数对N型单晶硅氧含量的影响。文章指出了氧是单晶硅中的主要杂质之一，其存在形式及转化方式对硅晶体品质和太阳能电池效率产生重要影响。同时，文章还探讨了坩埚转速、熔体对流、氧含量分布以及生产工艺等因素对单晶硅氧含量的影响。

关键观点总结

关键观点1: 氧在直拉单晶硅中的存在形式与影响

氧原子大多以间隙原子状态存在，形成Si-O-Si键。其在晶体生长和加工过程中的转化形式，如氧施主现象和氧沉淀，会对硅晶体品质产生有害影响。

关键观点2: TOPCon电池技术与氧沉淀环问题

TOPCon电池技术加剧了间隙氧的转化，形成更多的沉淀，导致出现氧沉淀环，即同心圆。这影响了硅片的少子寿命和电池的转换效率。

关键观点3: 坩埚转速与熔体对流对氧含量的影响

坩埚转速影响熔体内部对流，进而影响氧含量。不同的坩埚转速会导致不同的熔体流场和对流方式，从而影响氧在自由表面的挥发。

关键观点4: 生产工艺因素与氧含量变化

随着循环棒数的增加，氧含量呈现上升趋势。主要原因是石英坩埚受腐蚀程度增加，熔体内氧含量增大；升埚位操作和真空泵抽气效果的变化也会影响氧含量。

文章预览

氧是直拉单晶硅无法避免的主要杂质之一，氧原子在硅中大部分以间隙原子状态存在，形成Si-O-Si 键，目前通过红外吸收光谱检测的氧即间隙氧，由于在不同温度下，晶体硅中氧的 固溶度 和扩散系数不同，在晶体生长完成后的冷却过程和硅器件的加工过程中，经过不同的热处理手段，氧会以合适的形式折出，形成氧施主现象和氧沉淀，对硅晶体品质产生有害影响 。 TOPCon  电池技术将加剧间隙氧转化形成更多的沉淀，导致氧沉淀环即同心圆的出现，该沉淀环影响硅片的少子寿命，进而影响电池的转换效率 。氧含量过高是Ｎ型硅片出现同心圆的关键因素之一，因此，高效的  TOPCon 太阳能电池对于单晶硅片的品质提出更高的要求。 坩埚转速会影响熔体内部强迫对流，进而改变熔体表面SiO的挥发量， 影响单晶硅棒的氧含量。 不同坩埚转速下熔体内部 ………………………………