气相预掺杂和中子辐照掺杂组合的区熔硅单晶的生产方法

摘要

本发明公开一种气相预掺杂和中子辐照掺杂组合的区熔硅单晶的生产方法，有：1.气相预掺杂：(1)装炉、抽真空、充氩气；(2)硅棒预热；(3)化料；(4)掺杂；(5)熔接籽晶；(6)引晶；(7)生长细颈；(8)放肩；(9)等径生长；(10)收尾、拉断；(11)停气；(12)停炉、拆炉。2.中子辐照掺杂：将气相预掺杂生产出的硅单晶再进行中子辐照掺杂，(1)中子辐照掺杂注量的计算；(2)中子辐照装置设计；(3)中子辐照掺杂辐照条件的选择；(4)中子辐照掺杂辐照条件控制；本发明具有如下明显效果：(1)成倍的提高了核反应堆的辐照产量，(2)有效的降低了中子辐照掺杂对硅单晶的晶格损伤。

主权项

1.一种气相预掺杂和中子辐照掺杂组合的区熔硅单晶的生产方法，其特征在于是由如下步骤完成。1)首先进行气相预掺杂，步骤如下：(1)装炉、抽空、充氩气：清洗炉膛及线圈、反射器及晶体夹持器；调整线圈和反射器水平；取出多晶棒，固定在晶体夹持器上；将籽晶装入籽晶固定夹头上；关闭炉室、炉门，抽真空充氩气；(2)硅棒预热：打开发生器电源，启动灯丝电压；(3)化料：调节电压设定值到40-60％，启动上转为2-4rpm化料；(4)掺杂：打开触摸屏上的掺杂开关，在掺杂气体控制装置上设定气体流量控制参数；(5)熔接籽晶：启动下转至10rpm，将籽晶向上移动并与熔区点接触，产生一个回熔区，启动上部传送调整熔区形状，使之成一漏斗型；(6)引晶：同时启动上、下部传送装置，调整功率设定值；(7)生长细颈；(8)放肩：生长完细颈后开始放肩；(9)等径生长：放肩到要求直径后，开始等径生长单晶；(10)收尾、拉断；(11)停气；(12)停炉、拆炉；2)中子辐照掺杂将气相预掺杂生产出的硅单晶再进行中子辐照掺杂，具体步骤如下：(1)中子辐照掺杂注量的计算，即：积分通量的计算；(2)中子辐照装置设计：本发明的中子辐照装置设计要满足硅单晶辐照过程的定位及旋转；(3)中子辐照掺杂辐照条件的选择；辐照时选择核反应堆运行相对稳定的时间和辐照装置处中子注量率相对较低的进行辐照；(4)中子辐照掺杂辐照条件控制；