Kremenný téglik na ťahanie jedného kremíka

Semicorex kremenný téglik na ťahanie kremíkových monokryštálov je hlavnou zložkou pri výrobe kremíkových plátkov. Fáza prípravy monokryštálu určuje technické parametre, ako je priemer, orientácia kryštálov, typ dopingu, rozsah a distribúcia odporu, koncentrácia kyslíka a uhlíka, životnosť minoritných nosičov a mriežkové defekty kremíka. Vyžaduje, aby mikrodefekty, koncentrácia kyslíka, kovové nečistoty a rovnomernosť koncentrácie nosiča boli kontrolované v určitom rozsahu.

V procese rastu monokryštálov Czochralski musí kremenný téglik na ťahanie jedného kryštálu kremíka odolávať teplotám vyšším ako je bod topenia kremíka (1420 ℃). Kremenný téglik je väčšinou priesvitný a zložený z viacerých vrstiev.

Vonkajšia vrstva je oblasť s vysokou hustotou bublín, nazývaná bublinková kompozitná vrstva; vnútorná vrstva je priehľadná vrstva s hrúbkou 3-5 mm, nazývaná vrstva na odstránenie bublín. Prítomnosť bublinkovej vrstvy znižuje hustotu kontaktnej plochy téglika a roztoku, čím sa zlepšuje rast monokryštálov.

Pretože vnútorná vrstva kremenného téglika je priamo v kontakte s kremíkovou kvapalinou, bude sa nepretržite rozpúšťať na kremík a mikrobubliny v priehľadnej vrstve téglika budú rásť, aby praskli a uvoľnili častice kremeňa a mikrobubliny. Tieto nečistoty potom pretekajú celou kremíkovou taveninou, priamo ovplyvňujú kryštalizáciu a kvalitu kremíkového monokryštálu.

Kremenný téglikpre Silicon Single Crystal Ťahanie je v priamom kontakte s kremíkovou kvapalinou, takže nečistoty a bubliny, ktoré nie sú efektívne kontrolované vo výrobnom procese, to samozrejme ovplyvní výsledky ťahania kryštálu, dokonca vedie k zlyhaniu ťahania kryštálu a znehodnoteniu/odpadu materiálu. Pretože monokryštálové kremíkové doštičky vyžadujú vysokú čistotu a náklady na proces ťahania jediného kryštálu sú vysoké, na kremíkový téglik na ťahanie jedného kryštálu kremíka sú vysoké požiadavky z hľadiska čistoty, výkonu bubliniek a stability kvality.

Nečistoty: Nečistoty priamo ovplyvňujú výkon a výťažnosť monokryštálov. Preto obsah nečistôt vkremeňrozhodujúci je téglik, ktorý je v priamom kontakte s taveninou kremíka. Nadmerné nečistoty v tégliku často vedú ku kryštalizácii v kremennom tégliku (miestne nahromadenie iónov nečistôt vedie k zníženiu viskozity). Ak dôjde ku kryštalizácii blízko vnútorného povrchu, nadmerne hrubá lokálna kryštalizačná vrstva je náchylná na odlupovanie, čo bráni ďalšiemu rastu monokryštálov; ak sa na vonkajšej stene vytvorí hrubá kryštalizačná vrstva, je pravdepodobné, že dôjde k vydutiu na dne alebo zakriveniu; ak kryštalizácia prenikne do tela téglika, môže to ľahko viesť k sérii vážnych následkov, ako je únik kremíka.

Bubliny: Samotný kremenný piesok vysokej čistoty obsahuje inklúzie plyn-kvapalina. Počas procesu ťahania kryštálu sa vnútorný povrch téglika v kontakte s kremíkovou taveninou nepretržite rozpúšťa do kremíkovej taveniny.  Mikrobubliny v priehľadnej vrstve neustále rastú a bubliny najbližšie k najvnútornejšiemu povrchu prasknú, čím sa uvoľnia kremenné mikročastice a mikrobubliny do kremíkovej taveniny. Nečistoty vo vnútri týchto mikročastíc a mikrobublín sú prenášané celou kremíkovou taveninou, čo priamo ovplyvňuje kryštalizáciu kremíka (výťažnosť, rýchlosť kryštalizácie, čas ohrevu, priame náklady na spracovanie atď.) a kvalitu monokryštálového kremíka (perforované doštičky, čierne triesky atď.).