[發明專利]一種三元摻雜半導體及其制備工藝

在審

• 申請號: 202011609370.7
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112853475A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 劉杰;馬自成;張軍
• 申請（專利權）人: 四川永祥硅材料有限公司
• 主分類號: C30B15/04
• 分類號: C30B15/04;C30B15/20;C30B29/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王洋

1.一種三元摻雜半導體制備工藝，其特征在于，包括：

硅原料、摻雜劑和籽晶混合，清洗，烘干，在真空條件下，熔融、引晶、放肩、轉肩、等徑、收尾得到；

所述摻雜劑包括B、P和Ga；

所述摻雜劑的添加量按照如下計算：

硼：(硅原料投量重量的75％*頭部電阻率原子濃度)/(B原子濃度*B的分凝系數)；

磷：(硅原料投量重量的45％*頭部電阻率原子濃度)/(P原子濃度*P的分凝系數)；

鎵：(硅原料投量重量30％*頭部電阻率原子濃度*Ga的原子質量)/(阿伏伽德羅常數*硅的比重*Ga的分凝系數。

2.根據權利要求1所述的制備工藝，其特征在于，所述頭部電阻率原子濃度是通過最終三元摻雜半導體的頭部電阻設定值計算得到；

B原子濃度1.0e15：根據摻雜劑頭部電阻計算得到；

P原子濃度1.0e14：根據摻雜劑頭部電阻計算得到。

3.根據權利要求1所述的制備工藝，其特征在于，所述B的分凝系數為0.63；P的分凝系數為0.35；Ga的分凝系數0.008。

4.根據權利要求1所述的制備工藝，其特征在于，所述烘干溫度為60-350度，烘干時間為5-30min；

所述真空條件為采用氬氣抽真空；所述真空度為30～40torr。

5.根據權利要求1所述的制備工藝，其特征在于，所述熔融為加熱旋轉熔融；加熱器的功率為30～100KW；旋轉的轉速為0.5-15轉；所述熔融的溫度為1410度熔融的時間為4-10小時。

6.根據權利要求1所述的制備工藝，其特征在于，所述引晶的參數具體為：引晶總長度為180mm以上；細徑直徑在4.5～6mm。

7.根據權利要求1所述的制備工藝，其特征在于，所述放肩的溫度為1410-1420度；轉速為2-15轉；

所述轉肩啟動直徑為0-400m。

8.根據權利要求1所述的制備工藝，其特征在于，所述等徑的參數具體為：

回熔分步下降晶棒，每次8～10mm；充氬氣為500Torr；晶體提成速度為270mm/h提升20min；320mm/h提升40min，保壓10min；

所述收尾長度為140mm～160mm。

9.一種三元摻雜半導體，其特征在于，由權利要求1～8任意一項所述的制備方法制備得到。

10.一種太陽能電池，其特征在于，由包括權利要求9所述的三元摻雜半導體制備得到。