使用选晶器的晶体材料铸造方法及装置

摘要

本发明一般涉及使用选晶法的垂直方向凝固铸造法，制造具有预定晶向的晶体材料，包括多晶和单晶材料。现有的使用选晶法的晶体铸造方法，在生产较大尺寸的晶体时，存在着选晶效果差、容易生成杂晶、内应力大、难以获得单晶材料或达到预期的质量要求等问题，本发明通过提供一个水平截面逐渐增大的渐变性晶体生长区域，消除了上述问题，获得良好的晶体生长效果，得到的铸造单晶或多晶体材料，例如硅或硅锗晶体，其缺陷少、质量好、性能优良，特别适用于半导体和光伏领域应用。

主权项

一种使用垂直方向凝固法制造晶体的方法，包括提供具有基本上直立的侧壁的坩埚以容纳晶体原料，其中坩埚的底壁包含有位于坩埚最底部的选晶器部位，和提供包含有坩埚加热装置、坩埚支撑装置的垂直方向凝固法的晶体制造装置以容纳所述的坩埚，启动加热装置并控制该加热，形成从坩埚底部向上方温度逐渐上升的温度梯度分布热场，熔化坩埚内的原料，然后冷却坩埚内的熔体使其从选晶器部位底部开始向上作方向凝固，获得晶体实体，本发明的特征是，在底壁的选晶器部位的上口和坩埚侧壁底部之间，包含有其围成的腔体的水平截面逐渐扩大的渐变性过渡部位。