DSS長晶時間和微晶關系

1、探討 DSS長晶時間和微晶關系原因 :從事多晶鑄錠工作的壇友應該對長晶時間和微晶這兩個矛盾印象很深 , 就目前所 知來說 , 耗時越長 , 微晶比率越低 , 耗時越短 , 微晶比率越高 .議題 :屏除原料的差異的前提下 , 比較好的關于微晶和長晶時間的權衡設備 :DSS規(guī)格 :270kg解析問題從質(zhì)量角度來說微晶雜質(zhì)比率等缺陷越低越好一般來說 . 原料、坩堝、熱場和操作等的影響微晶雜質(zhì)如果需要降低微晶雜質(zhì)比率,比較直接的方法就是減緩長晶速度從生產(chǎn)角度來說合格率超過某一比率的產(chǎn)品越多越好而長晶越快,產(chǎn)品數(shù)量自然越多但是隨之而來的就是硅塊有效長度變短矛盾自然形成為了質(zhì)量延長鑄錠運行耗時為了產(chǎn)量降低

2、鑄錠運行耗時本次討論目的就是找到相對來說的平衡燃燒的冰 2008-7-20 14:31希望大家踴躍發(fā)言視回帖質(zhì)量予以加分鼓勵xks0 2008-7-20 15:45小提下對 DSS 爐來說生長段分階段設定長晶速率 是很必要的不必要全部增加長晶階段時間必要的話 可以做下熱場調(diào)節(jié)一般微晶就解決了所以 時間和產(chǎn)量上要是做到好處不會有矛盾要是可以加權限就好了 ; 大笑 ;色燃燒的冰 2008-7-20 16:05多數(shù)微晶在中心部位的硅塊中部可能熱場和坩堝也是一部分原因吧魚瘋 2008-7-20 16:05沒什么可聊的 , 我們這里的人 , 數(shù)學及物理水平達不到 GT 的水平 , 否則就自己設計熱場了

3、. 要說嘛 , 只能是 GT 的設計目前是最佳的了 .還有嘛 , 覺得 DSS 爐為什么爐溫全部是向高處走 , 莫不是也 TMD 水性揚花來著 . 呵呵 .反正調(diào)整的方法最好不以提升隔熱籠高度做為技術指標手段 , 提升隔熱籠第一個壞處就 是增大了設備的功耗 , 長期下來 , 功率造成損失也是巨大的 . 尤其是全國這么多爐子 . 要 多用多少電呀 ! 可惜 , 偶沒資料 , 也沒權限去研究 .燃燒的冰 2008-7-20 16:07不知道國內(nèi)自主設計的 DSS 和 GT 的 DSS 比較硅塊有效長度是否有可比性呢魚瘋 2008-7-20 16:21我想是一樣的 , 總之硅錠長寬是同樣尺寸 , 熱

4、場就肯定是一樣的 .我想 270KG 的體積下 , 只有使用 690*690*大約 25公分高吧 . 一定是這種 .燃燒的冰 2008-7-20 16:24加速提升隔熱籠 好象電耗會增加不過也沒有確實的數(shù)據(jù)來支撐這個假說大眼睛 2008-7-20 20:58我不是做這個的,但想找個地方慢慢聽你們討論。 ; 發(fā)呆 ;發(fā)呆 ;發(fā)呆 ;發(fā)呆 微晶區(qū)域多數(shù)為晶界、雜質(zhì)和位錯的復合區(qū)域慢長晶速率有利于排雜,會在一定程度上減少微晶率,但并不能徹底解決微晶問題。 相對于長晶速度來講,使用料的好壞及熱場結(jié)構(gòu)更能夠影響微晶率燃燒的冰 2008-7-21 08:18LS 應該是做單晶的吧新余魂 2008-7-21

5、 13:59硅料配比相同爐臺相同RCP 相同在以上情況下,微晶率仍然會有很大起伏匪夷所思雜質(zhì)和熱場有很大的關系 , 這個是肯定的 . 這個是通過實驗得出的結(jié)論 !魚瘋 2008-7-21 16:43貌似什么也沒有研究出來 . 恐怕我們都不是這類級別的 . 沒有研究數(shù)據(jù) , 都只是在猜 ! 加 上幾句至于樓上好多人說和熱場有關系 , 還和料有關系 , 問題是熱場是固定的 , 料是不定的 . 如果料的特性是符合熱場的 , 那自然就不會有什么問題出來了 .如果非要研究這個東東 , 恐怕我們只做膚淺的插棒棒測長晶是解決不了的 , 長晶速率 并不能很好的控制微晶現(xiàn)象 , 非得來個大人物研究熱場 . 像熱

6、力學這類的 . 能摸透爐內(nèi)的 熱傳導是如何狀態(tài)的才行 . 聽說長晶的主要指標是一秒種散多少熱量 ! 不知道是不是 ? 還有就長晶而言 , 除了隔熱籠上升和溫度上升導致功率曲線上升 , 有時在隔熱籠和溫度 均不變化的情況下 , 功率也會有上升 , 教材一般解釋是因為長晶會一直繼續(xù)當中 , 當液體 更多的部分變成固體后 , 會釋放出熱量 , 從而爐內(nèi)就少了產(chǎn)生熱量的液體 , 從而就需要更 多的功率來維持爐內(nèi)溫度 .我仔細想了一下 , 但根本也聽不怎么太懂 , 底部長晶后 , 由液體變固體產(chǎn)生的熱量是不 可能會傳導到上部來 , 只會通過 DSS BLOCK 到爐壁吸收并由冷卻水帶走 . 因為熱傳遞的

7、產(chǎn) 生是由溫差造成的 , 硅錠最底下的溫度一定比中間區(qū)域低所以產(chǎn)生了溫度的由高到低的 熱量流動 . 而長晶也由此產(chǎn)生 . 我個人覺得 , 功率曲線的上升 , 還是由于熱傳導的原因 , 就 像食堂排隊吃飯 , 當都站著不動時 , 我們把站著消耗的功率看成全部是液體 , 但前一個人 前進 , 導致后面人不斷向前 , 走動的力量 , 便是長晶開始增加的功率了 .為什么沒有人沿著 GT 的道路 , 把長晶過程中長晶非線性的關系 , 奕成七步可以控制的 線性關系 , 去分析每一步硅料吸放熱 , 及爐壁的吸熱特征 , 找出不同料之間到底存在著哪 種關系 . 我想大多數(shù)微晶還是可能解決的吧 !; 調(diào)皮i 本

8、帖最后由 魚瘋 于 2008-7-21 17:28 編輯 /i燃燒的冰 2008-7-21 16:45只是探討可能有些數(shù)據(jù)是不方便給出的xks0 2008-7-21 18:32回復 16# 的帖子去除微晶的工藝數(shù)據(jù)有但是這里可能給你么; 偷笑看你也不象才入行的么 ; 可愛燃燒的冰 2008-7-22 08:25只是方向性性的討論不涉及具體工藝數(shù)據(jù)畢竟大家不方便泄露的同志,先從晶體生長角度出發(fā)思考看看,該講的都上面的仁兄都講了。技術細節(jié)問題, 郵件聯(lián)系hehe, 希望能夠收到同行的郵件,同時探討多晶鑄錠更深層技術細節(jié)問題minifox 2008-7-24 12:44熱場的原因造成的微晶要比由于雜

9、質(zhì)的原因造成的微晶對電池性能的影響小很多, 但是 相對于正常晶粒還是要差很多的搞 GT 熱場的人就在國內(nèi)的大學里 .搞 GT 熱場的人就在國內(nèi)的大學里 .是嗎 ? 肯定是本科國內(nèi)的 , 研究生國外念的 . 是哪所大學呀 !哪以為咱們天天講 ' 洋為中用 '. 弄了半天 , 都是中為洋用 !留學生生源現(xiàn)在也是多數(shù)西方國家爭奪的重點回復 2# 的帖子減緩長晶速度也是最直接的方法,減少微晶還和熱場也有關。zhaojun 2008-7-28 21:51延緩長晶的時間并不能徹底解決微晶問題,還是時有時無,會不會和熱場的保溫效果有 關,哪位兄弟知道 GT 爐熱場保溫層使用到什么時間更換最好

10、?PV-maker 2008-7-28 21:54同意帥哥你的觀點,本公司熱場改造后,微晶比例由 9%降到 0%,料還是同樣的料。所 以,熱場影響很大!呵呵beyya 2008-7-29 06:10樓上的是說 450改造吧沒聽說過哪家改 240的熱場燃燒的冰 2008-7-29 08:55似乎 450的熱場設計依舊有隱患不僅僅是質(zhì)量隱患還有安全隱患個人認為只要溫場控制的平穩(wěn)我指的是空間溫度相差不是很大控制長晶速率在 2厘米以 下最為經(jīng)濟wei-0208 2008-8-5 16:41240的熱場也有人在改的 ,450的熱場以后還會改動的燃燒的冰 2008-8-14 15:232cm 以下范圍似乎

11、比較大lqcldr 2008-8-14 16:59晶體生長肯定與熱場有關系減少微晶1、減少自發(fā)形核的幾率,這主要靠熱場來控制2、減少非自發(fā)形核的幾率,這與熱場和雜質(zhì)都有關系3、一旦形核后,加速晶核的長大,還得靠熱場來控制4、最后晶核的定向生長,不用說必須靠熱場來控制但是加速晶核的長大必定會引起晶核形成的加速(產(chǎn)生微晶,二者是矛盾的總之,無論是單晶還是鑄錠多晶,真正地完全了解晶體的生長過程難度還很大。 大多都是根據(jù)結(jié)果來分析而建立晶體生長的模型sipv-scb 2008-8-15 10:24首先要確定微晶產(chǎn)生的原因:1,晶體生長過快2,雜質(zhì)引起組份過冷了解了以上兩點, 你就可以通過硅材料及熱場。

12、 。 。 。 。 另外新的保溫材料剛開始使用, 前幾爐會有微晶的現(xiàn)象帥哥說的沒錯,是 450!哈哈首先要確定微晶產(chǎn)生的原因: 1, 晶體生長過快 2, 雜質(zhì)引起組份過冷了解了以上兩點, 你就可以通過硅材料及熱場。另外新的保溫材料剛開始使用,前幾爐會有微晶的現(xiàn)象 .對,生長速度和組分過冷合理的調(diào)節(jié)液態(tài)區(qū)的溫度梯度可以減少微晶的產(chǎn)生在學習中,大家說的都很好。 ; 可愛我是不搞你那個的 ! 但是我做半導體 , 以前也搞了一段時間的晶體生長。只是方法不同。 說說我個人的看法:微晶的產(chǎn)生:、晶體生長一般由晶核產(chǎn)生:晶核,可能由能量不均勻產(chǎn)生,也可以 由于雜質(zhì)產(chǎn)生。第一種就得看你怎么去控制熱場,第二種與料

13、本身解決。象第一種其實 可以過同退火來解決。以前我做過相同的試驗比較,退火與沒退火的差別就是:退火幾 個小時基本很少看見微晶, 而沒退火的很多很多。 如果你們那個爐子應該具備自退火系 統(tǒng)吧!在定向長晶退火過程是控制熱應力的工序和你那個可能有點不同微晶的產(chǎn)生, 從國外學習回來后個人人為, 270kg 的 GT 多晶爐目前的熱場中的長晶的溫 度梯度是比較好, 我們可以從 CAE 軟件中分析爐內(nèi)的溫度梯度, 缺陷比較少的原因是溫 度梯度與長晶達到平衡,且冷卻水的冷涼的帶走量也是一定。這里獻丑了。大家都說得很好,都很有自己的看法,朋友可以總結(jié)下呀因為長晶會一直繼續(xù)當中 , 當液體更多的部分變成固體后

14、, 會釋放出熱量 , 從而爐內(nèi)就少 了產(chǎn)生熱量的液體 , 從而就需要更多的功率來維持爐內(nèi)溫度 .我覺得教材解釋得有道理迭戈高 2008-12-13 22:41退火很重要,調(diào)節(jié)每步長晶速度晶體的生長肯定與熱場有直接關系,既要節(jié)能降耗又要有產(chǎn)品質(zhì)量保證,不能只用提升 隔熱籠或降低熱交換平臺這一種方法,還應適當?shù)慕档蜔釄鰷囟取１救苏J為:從結(jié)晶開始到結(jié)束,熱場溫控可在 1435-1425之間,實現(xiàn)逐步降低。 同意所談的觀點, DSS240 包含國產(chǎn)的爐子,熱場確實設計非常合理,設定長晶溫度 1435-1425之間,位置在 0。 0到 25。 0cm 都很合適,只要控制長晶速率 =2。 0,很 少產(chǎn)生微

15、晶,與熱場設計合理有大的關系。而 DSS450由于熱場加大后,中心溫度在同 一水平截面上存在較大的溫度差及垂直的溫度梯度加大, 造成定向凝固塊傳熱太快,即 長晶太快,中心出現(xiàn)微晶。現(xiàn)在 DSS450和國產(chǎn)的爐子熱場(如 48所的和漢虹都做了 極大的改變,都有所之長,該問題得到很好的解決。但 800KG 以上的爐子,都在自主開發(fā),還有待驗證,相信國人的非凡的能力。 (個人 之見,請批評指正熱場大致有個什么樣的改法呢,請問雨過的天空 2009-1-30 18:08國內(nèi)的技術人員目前都在解決大爐型目前遇到的問題。微晶的產(chǎn)生機理微晶的產(chǎn)生機理主要是熱場的原因,并非長晶速度過快的原因,只要長晶速度不超過

16、 2cm/h。降低長晶速度是可以改善微晶的,但影響了生產(chǎn)效率,并且能耗也增加了。討 論了這么久了難道就找不到真正的原因嗎?目前 GT450的熱場的固液界面并非是平坦的,而是一條浴盆曲線,中心溫度高,四周溫度低，那么為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？由于坩堝頂部增加了加熱器，因為熱場是一個溫 區(qū)，因此頂部的功率不能單獨調(diào)節(jié)的，當隔熱籠打開后，四周開始散熱，為了恒定長晶 的溫度因此功率會逐漸增大，因此頂部的溫度會比四周的溫度要高，而且溫差會越來越 大，這就造成了硅錠中心溫度偏高，雖然通過提升隔熱籠的位置可以控制長晶的溫度梯 度，但這種凹型固液界面會使雜質(zhì)向溫度高的位置遷移，造成硅錠中心部分的雜質(zhì)濃度 大大高

17、于其他區(qū)域，如果雜質(zhì)超過一定范圍，則會在中心位置形成新的晶核，由于此時 的排列都是非規(guī)則的，而且生產(chǎn)速度并不快晶體都長不大，因此這個區(qū)域就出現(xiàn)了微晶 的現(xiàn)象。這就是為何用好料鑄錠微晶的現(xiàn)象就較小或沒有而差料就會經(jīng)常出現(xiàn)的原因， 工藝調(diào)整是無法補救的。 其實這個問題 GT 公司早就心知肚明，那么他們采取了哪些補救措施呢？ 他們將四周的加熱器與電極的連接板加長了一些，并且在 DS 塊上做了一點修改，效果 略有改善，由于他們的硬件已經(jīng)固定，如果再次修改設計的話，代價也會很大，也會很 沒臉面的，如此只有糊弄我們的用戶了。 要想徹底解決微晶的問題，則需要對設備的硬件做一次修改，解決方法是： 1、頂部加熱

18、器和四周的加熱器分開控溫，硬件軟件都需要改進； 2、DS 塊的結(jié)構(gòu)形式還需要做一些變動，使中心的散熱速度大于四周的散熱速度；目前 DS 的改進形式只是亡羊補牢的做法，還需要認真考慮。 歡迎各位指正補充！ 49 樓太有才了,真是一語道真經(jīng)! 同意帥哥你的觀點，本公司熱場改造后，微晶比例由 9%降到 0%，料還是同樣的料。所 以，熱場影響很大！呵呵 能否介紹一下貴司的鑄錠爐熱場是如何改造的嗎？非常感謝！ 降低能耗和提高晶體質(zhì)量 其實針對 GT 的爐子來講，增加 DS 塊的厚度，調(diào)整隔熱籠升降速度可以節(jié)能，同時一定 程度上可以提高晶格的質(zhì)量，有效的控制微晶的產(chǎn)生。 對于以上解釋的靈感來自于 ALD

19、的設備 同時注意控制側(cè)面護板的厚度，提高底板的厚度，可以很好的控制徑向溫度梯度 GT關于 GT-dss450 的熱場的改裝 鄙人參與了 450 的熱場改動，其實就是原來隔熱籠中的下部隔熱氈條由 4 條變?yōu)?1 條， 然后在 DS 塊的地步周圍加上隔熱氈，以控制散熱的方向和減少熱量的散失，由此抵消 隔熱氈取出三條后容易引起的徑向溫度梯度，對于 DSS 系統(tǒng)來說，徑向的溫度梯度應該 趨向為 0， 減少隔熱氈的結(jié)果會使徑向溫度梯度變大， 只有控制 ds 塊的散熱來彌補這個 缺陷， 當然軸向的溫度梯度由于頂部加熱器的存在， 出現(xiàn)了曲率的變化， 造成曲率變大。 因此對于雜質(zhì)的存在，我認為從晶體生長的速度

20、上，如果在非線性生長過程中的存在溫 降速度稍快的情況，就會出現(xiàn)晶核迅速凝結(jié)，產(chǎn)生過量的晶核、晶苞從而產(chǎn)生微晶，甚 至出現(xiàn)應力隱裂。 降低加熱器的高度，使得高溫區(qū)下移，對于控制溫度梯度，降低固相和液相分凝面曲率 由很好的效果，這是 GT 在現(xiàn)有設備結(jié)構(gòu)的基礎上做的最直接有效的改變。 以上為我一點不成熟的看法，請各位指正！謝謝 GT450DS 塊加了隔熱氈后。我不知道到底對微晶有多大作用，我只接觸過你說的那種改 裝過的熱場，沒有做過前后對比，但是微晶概率確實很低。但是這種改造有另外弱點。 四周溫度低了，固液面是凹的，由坩堝壁成核長晶，還長進去很深。這些晶粒比較小， 而且切出來的硅片晶界不和片子垂直

21、，降低電池的效率。分凝雜質(zhì)還會向中間排。說的 很好，學習中，但是 270kg 的設備在 c 區(qū)也會出現(xiàn)微晶的情況，這就讓人很苦惱。如何 解釋。謝謝！ shihaibin 2009-2-25 19:32 對于微晶，只要控制溫度梯度就能可以了，而控制溫度梯度可以有多種方法。調(diào)整鑄錠 參數(shù)是一個辦法、更改熱場也是一個辦法，就看你怎么去做。 weiwei-0208 2009-3-6 14:00 對于 GT450，頂部加熱是否可以取消？不知各位有否權衡過， 不能取消，否則中心和四周的溫度差異非常大，晶體生長速度很難控制。 weiwei-0208 2009-3-8 16:56 據(jù)說漢虹的一種 450 爐和

22、精功的 500 爐頂部均沒加熱的。 jacen_liu 2009-3-8 20:09 關于降低能耗，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，我建議對 DS 塊加厚，重新制定隔熱龍的提升高度和 提升速度 billynew1 2009-3-8 21:56 學習了 shihaibin 2009-3-12 20:29 對于取消上加熱器的設想，據(jù)我了解，目前國內(nèi)的 450kg 鑄錠爐都沒有這樣設計。于由 材料的原因，使用上加熱器后再加上側(cè)加熱器的結(jié)構(gòu)限制，由于溫度梯度的原因，一方 面壓制了液體的對流， 另一方面在硅液部分凝固后由于輻射換熱的作用使熔硅在靠近中 下部的溫度為最低，所以容易在這個時候只要溫度有波動或材料稍差，就會出現(xiàn)微晶現(xiàn) 象。針對上述問題，國內(nèi)鑄錠爐生產(chǎn)廠家對熱系統(tǒng)進行結(jié)構(gòu)改進，改善了熱系統(tǒng)內(nèi)的溫 度分布，防止了微晶的發(fā)生。 amangda1 2009-3-2