磁场下冶金法制备的多晶硅铸锭生长

国家自然基金项目

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1、代表性研究成果的主要内容

本项目在国家自然科学基金委员会的资助下，目前，取得了阶段性研究成果，完成了磁场施加方式和磁场强度问题、铸锭生长工艺参数的优化、多晶硅定向生长过程的数值模拟，以及磁场对多晶硅定向生长杂质分凝和界面调控的影响等。

2、主要的科技创新贡献和国内外影响

（1）采用计算机数值模拟技术研究磁场对冶金法多晶硅生长的影响，分析各种磁场的影响规律，获得了施加磁场的最佳工艺方案，大大降低了实验研究成本，并可加速企业产品开发的进程。

（2）在冶金法多晶硅定向生长过程中，目前还没有一个模型可以准确描述其生长机制，这严重影响对冶金法多晶硅定向生长的深入研究。因此，课题组经过努力建立冶金法多晶硅定向生长的数学模型，为掌握冶金法多晶硅定向生长的机理和后续计算机模拟具有重要的现实意义。

（3）采用外加静态磁场（磁场强度为0.15-0.5T）来调控多晶硅生长过程中固液界面形态，获得了平滑的固液界面，均匀的晶粒组织，明显改善了硅锭质量；另外，磁场对铸锭中杂质P的纯化提高了1个数量级。该工艺环境更友好，与企业现有技术兼容性好。

3、国内外影响

计算机模拟技术在多晶硅定向生长中的应用在国际上兴起不久，在国内还刚刚起步，而针对磁场下冶金法多晶硅定向生长的计算机模拟目前国内外几乎还是空白。另外，利用外场对冶金法多晶硅进行纯化和生长调控，是探索多晶硅生产技术的一条新途径，为江西省光伏产业可持续发展打下坚实的基础。