多晶硅真空电磁感应熔炼除磷及其过程研制

罗大伟¹，孙金玲¹，张爽¹，卢一平¹，张国良¹，李廷举^1,2

1. 大连理工大学材料科学与工程学院2. 大连理工大学三束材料改性教育部重点实验室

摘 要：磷是多晶硅中的主要杂质元素之一,目前采用的酸洗以及定向凝固工艺无法将其含量降低到太阳能级多晶硅所要求的范围之内。采用自行设计的真空电磁感应熔炼炉及定向凝固炉研究了真空度、精炼时间和精炼温度对除磷效果的影响。研究结果表明当炉内压强为5.0×10-1 Pa时,精炼温度和时间分别为1723K和60min时,精炼后硅中磷含量由原来的2.0×10-5（质量分数）降低到1.8×10-6（质量分数）;研究推导出了在压强为5×10-1Pa下磷的含量随精炼时间和精炼温度的关系式如下:XP=X0Pexp[（-1.43×10-4-3.1×10-7T）t]同时还对真空感应熔炼除磷过程进行了热力学与动力学分析。

关键词：多晶硅;电磁感应熔炼;动力学;热力学;