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内蒙古自治区呼和浩特市

石英坩埚中的杂质

杂质的扩散

杂质的引入对单晶性能和成品率构成直接的影响,因此与硅熔体直接接触的石英坩埚的杂质含量至关重要,坩埚所用原料高纯石英砂是石英坩埚纯度的基础。高温下,不同杂质由于其物理特性不同而在石英坩埚中的扩散快慢不同,但杂质扩散的现象说明高品质石英砂的使用是单晶品质保障的关键。参考以下杂质在石英中的扩散表:

杂质与坩埚强度

坩埚所用石英砂的杂质含量也决定了坩埚的强度,杂质含量高的石英坩埚高温强度低,易变形,直接对单晶拉制构成影响,比如坩埚上口内塌造成与导流筒碰撞而阻断正常拉晶。参考以下不同纯度的石英的强度与温度关系图:

杂质与析晶

由于采用低档次石英砂或者在生产制程中的污染而带来的坩埚中的杂质含量过高,往往会带来石英坩埚在本体上的析晶,如果析晶靠近内表面,则由于局部的析晶壳层过厚而极易脱落使单晶拉制无法继续。如果析晶造成外壁较厚的析晶,这种现象往往伴随着坩埚外壁在析晶前期已经过度软化贴紧石墨坩埚,而极易产生在?#25758;?#25110;者弧度的鼓包现象。如果这?#27835;?#26230;有可能贯穿坩埚本体的话,就会引起漏硅等一系列严重后果。参考下图:

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