Рафинирование кремния при плавке во взвешенном состоянии

• Main Authors: Григоренко, Г.М., Шаповалов, В.А., Шейко, И.В., Никитенко, Ю.А., Якуша, В.В., Степаненко, В.В.
• Format: Article
• Language: Russian
• Published: Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України 2013
• Series: Современная электрометаллургия
• Subjects: Вакуумно-индукционная плавка
• Online Access: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/96663

Рассмотрены некоторые особенности рафинирования металлургического кремния до качества «солнечного», пригодного для производства фотоэлектрических преобразователей. Проведенный анализ показал, что в лабораторных условиях при изготовлении чистого кремния не всегда удается получить достоверные данные об эффективности рафинирования. Это связано с высоким градиентом температуры в образце, взаимодействием с материалом тигля, локальным воздействием реагентов. Предложено для исследования процессов рафинирования использовать плавку во взвешенном состоянии в электромагнитном поле. Рассмотрены основные особенности установок ливитационной плавки и присущие им недостатки. Создан лабораторный стенд для плавки и рафинирования кремния во взвешенном состоянии при высокочастотной индукционной «левитационной плавке». Оборудование представляет собой кварцевую камеру с проточной атмосферой аргона, внутри которой расположен индуктор с двумя обратными витками. Проведены эксперименты по очистке расплавленных образцов кремния (температура 2150...2250 °С) от бора с помощью газовых реагентов. В качестве реагентов использовали смеси аргон–водород и аргон–влага. Эксперименты показали, что наибольший эффект зафиксирован при обдуве расплавленного кремния аргоно-водородной смесью. Исследования химического состава проводили методом атомно-эмиссионной спектрометрии индуктивно-связанной плазмы на масс-спектрометре ICAP 6500 DUO.