材料导报 Ａ 综述篇 １１ ２１７年１月 Ａ 第３１卷第１期 利用合金低温生长晶体硅的研究进展 马玉升 张立峰 李亚琼 Ｒｗ Ｒ Ｍ ｍ 北京科技大学冶金与生态工程学院 北京１８３ 摘要 基于光伏行业对低成本晶体硅材料的巨大需求 晶体硅低温生长技术逐渐受到人们的青睐 该技术是在低温下将硅 与低熔点金属进行共熔化处理 结合液相外延 合金定向凝固等技术生长 制备晶体硅 首先阐述了晶体硅低温制备原理 并对其 生长行为 受控因素和应用现状进行综述 指出了目前各自存在的问题与难点 最后对下一阶段晶体硅生长技术的研究重点和发展 前景进行了展望 关键词 晶体硅 合金 中图分类号 ＴＢ３４ Ｔ８９ 低温 生长技术 文献标识码 Ａ 犇犗犐 １１８９６ １５ ２３Ｘ ２１７ １５ ｊ 犌 狅狑 狀犵犆 狊 犪 狀 犲犛 犮 狅狀狑 犺 犺 犲犃 犱狅 犳犃 狅 狅 狏 犲 狀 犪 犔狅狑犜犲犿狆 犲 犪 狌 犲 狔 狔犛 ＭＡＹ ＺＨＡＮＧＬ ＬＩＹ Ｒｗ Ｒ Ｍ ｍ ｑ Ｍ Ｅ Ｅ Ｕ Ｔ Ｂ Ｂ １８３ ｊ ｊ Ｗ ｍ ｗ ｍ ｗ ｗ ｍ Ｔ ｗ ｑ ｍ ｗ ｗ ｗｍ ｍ ｚ ｘ ｑ Ｉ ｗ ｗ ｑ ｑ ｘ ｗ ｗ ｋ Ｉ ｑ 犃犫 狊 犪 犮 ｍ ｗ 犓犲 犱 狊 ｗ ｍ ｗ ｑ 狔狑狅 引言 自１９４８年美国贝尔实验室 Ｏ 研究员 １ 申报了光敏硅 研究重点和发展进行了展望 １ 晶体硅低温液相外延生长技术 器件专利以来 硅太阳能电池的制备和性能都取得了巨大进 １ 原理 步 时至２１４年 以单晶 多晶硅材料为主的硅材料太阳能 电池占据９４ 的光伏市场份额 成为目前应用最广泛的光伏 晶体硅低温液相外延技术 Ｌ ｘ ＬＰＥ ｑ ２３ 最早由 Ｂ 提出 该技术以低熔点金属 如 ＧＩ 等 为 器件 而与此同时 硅太阳能电池的制作成本也在逐年下 溶剂 以待生长硅材料为溶质 通过降温等手段促使硅过饱 降 现在约为每瓦特 ２ 美元 ２ 由此可见 低成本 高转 化效率的晶体硅材料成为光伏行业发展的总体趋势 基于光伏行业对低成本晶体硅材料的巨大需求 低温生 长晶体硅技术逐渐受到人们的青睐 其技术水平也日益成 和结晶析出 并在衬底上生长出具有与其相似晶体结构和晶 格常数的晶体硅材料 实现晶体硅的外延生长 示意图见图 １ 该技术用于制备半导体等材料表面的外延薄层 目的在 于改善光电子器件性能 熟 发展了诸如液相外延３８ 合金定向凝固９１９ 等方法 这 些方法的共同点在于采用硅与 Ａ 等低熔点金属共熔形 成硅合金熔体 通过降温等手段实现晶体硅析出 长大 对 比高温直拉单晶制造法２ 区域熔化法２１ 定向凝固法２２ 等 该方法采用硅合金生长晶体硅 具有制备温度低 杂质元 素灵活可控等优点 是实现低成本 高效率制备晶体硅的有 效手段 本文综述了近年来国内外有关晶体硅液相外延和合金 图１ 晶体硅液相外延生长技术示意图 １ ｍ ｍ ＬＰＥ ｗ 定向凝固的研究工作 着重论述其制备方法和受控因素 指 溶剂金属与衬底材料是影响晶体硅液相外延技术的重 出了各技术存在的问题和难点 并对下一阶段晶体硅生长的 要因素 决定着晶体硅外延生长的难易程度和外延硅层结晶 ５１３３４２ ５１２７４３４ ５１４４１９ 中国博士后科学基金 ２１５Ｍ５８９８５ 国家自然科学基金 马玉升 男 １９９３年生 硕士研究生 主要从事晶体硅生长方面的研究 Ｅ ｍ ｍ １６３ ｍ 李亚琼 通讯作者 女 博士 后 主要从事太阳能级多晶硅制备方面的研究 Ｅ ｍ １６３ ｍ ｑ
利用合金低温生长晶体硅的研究进展 马玉升等 １１１ 的完整程度 针对这两个影响因素 以下将综述近年来晶体 硅液相外延生长技术的研究进展 ２ 溶剂金属的选择与影响 液相外延技术依靠合金溶剂中硅的溶解析出过程实现 晶体硅外延生长 因此 溶剂是影响晶体硅生长行为与性质 的重要因素之一 溶剂金属的选择主要依据以下几点 ２４ ２５ ① 低温下溶剂对硅有较高的溶解能力 保证较快的晶体硅生 长速率 ② 溶剂在晶体硅中具有较低的固溶度 避免影响晶 体硅的电 光学性质 ③ 溶剂性质稳定 避免因挥发造成体系 成分改变与系统污染 ④ 溶剂与硅不会形成化合物 根据上 述要求 将用于晶体硅液相外延生长的溶剂金属及其特点总 结于图２２４２９ 和表１中 表１ 晶体硅液相外延技术中溶剂金属及其特点 Ｔ １ Ｃ ｍ ＬＰＥ ｗ 溶剂 纯 金 属 Ⅰ类 Ｇ３ 优点 缺点 外延 温 度 较 高 晶 格 失 配 度 较 大 外延层质量难以保证 电子和空穴迁移率较高 外延温度低 共熔点处硅含量不低于１ 摩尔 Ａ Ａ Ａ３１ Ｂ Ｃ３２ 分数 Ｂ Ｃ Ｇ３３ Ｈ Ｉ Ｐ 外延温度低 Ⅲ类 ３４ ３５ ＴＩＺ Ⅱ类 合金 Ａ基 ３６ Ａ基 Ａ 基 ３７３８ 合金 等 成核和生长速率过大而不易控制 外延层易被溶剂金属污染 在低温外延 生长速率及外延层掺杂等方面 Ａ Ａ 等 贵 金 属 价 格 高 昂 Ａ 具有灵活可控性 且晶体硅生长特性良好 等为硅中电学活性杂质 ７ 同时 Ｋｍ ３５ 利用含有 １ 金属 Ｇ的 Ｐ 溶液 采 用无限熔体浸渍法在７ ７５ 外延生长得到具有较高结 晶度的重掺硅 Ｍ ｋ 等 ３３ 以 Ｇ为溶剂 在６１ 获得 了具有较好形貌的晶体硅外延层 但其生长过程中会引入高 浓度 Ｇ 使晶体外延层变为重掺 Ｐ 型硅 限制了其应用 为了弥补上述３类纯金属溶剂各自存在的局限性外延 温度高 生长不易控制及外延层易被污染等 学者们开始着 手研究合金溶剂 Ｇ 等 ３６ 利用 Ａ Ｇ合金溶剂进行晶 图２ 溶剂金属在元素周期表中的分布 ２ Ｄ ｍ ｍ 由表１可以看出 溶剂金属依据体系组元数可分为纯金 属与合金两大类 其中纯金属因其外延温度 掺杂性能等特 征分为Ⅰ Ⅱ Ⅲ三类 Ｇ为第Ⅰ类溶剂金属 该金属与 同为半导体材料 但 其电子和空穴迁移率较 高出数倍之多 Ｇ ３９ｍ２ Ｖ 和１９ｍ２ Ｖ １４１７ｍ２ Ｖ ２ ３ 和４７１ｍ Ｖ 刘智等 考察了 Ｇ体系中晶 体硅液相外延生长行为 由于 Ｇ与 完全共溶会形成二元 匀晶体体系 因此晶体硅外延温度高于 Ｇ熔点 ９４ 导 体硅外延生长研究 研究表明 多元合金溶剂不仅有效提高 了硅的溶解度 同时在 ４５ Ｃ 低温下外延生长得到晶体硅 Ｋ 等 ３７ Ｌ 和 Ｇ ３８ 全面考察了多种合金体系中晶 体硅液相外延生长行为 致力于低温外延技术的研发 对比单组元金属溶剂 合金溶剂不仅有利于晶体硅生长 速率和掺杂元素的精确控制与调整 同时有利于外延硅形成 具有高结晶度的单 多晶硅薄层 最终获得品质良好的外延 晶体硅 但合金溶剂多以 Ａ Ａ 等贵金属为主 生产成本 较高 而廉价的 Ａ基等合金则容易向硅中引入电学活性杂 质 因此 针对溶剂的选择 应综合考虑 外 延 温 度 生 长 速 率 晶体硅纯度等多个因素 以最大限度地提高外延层结晶 度 满足器件应用要求 致晶体硅外延层与衬底晶格失配度过大 １ 难以保证 其外延质量 ３ 衬底材料的选择与影响 为了降低晶体硅外延生长温度 Ａ Ａ Ａ Ｂ Ｃ 等低 熔点金属被用作溶剂金属 即归为第 Ⅱ 类 Ｃ ｚ ｋ 等 ３２ 等使 衬底晶体取向 结构相似的薄膜 其生长行为与衬底材料的 用 Ｃ合金体系 在９ ９５ １ ｍ 降温速率 晶体硅从溶剂中析出后会在衬底上外延生长出一层与 选择和 处 理 密 切 相 关 衬 底 材 料 的 选 择 主 要 依 据 以 下 几 条件下制备得到表面光滑且平整的晶体硅外延层 进一步使 点３９ ①具有与硅相似的热膨胀系数 避免热失配效应 ② 具 用该材料制成太阳能电池 其光电转化效率与直拉单晶硅材 有良好的化学 机械稳定性 避免外延层受污染 ③ 具有与硅 料电池不相上下 但该体系中硅含量较高 １ 导致晶 体硅外延生长过程中成核和生长速率过快而难于控制 相近的晶格常数和结构 避免晶格失配效应 依据要求 结 为了避免因合金中硅含量过高造成的晶体硅生长过快 由表２可知 依据与外延晶体硅材料相同与否可将衬底 分为同质衬底和异质衬底两类 玻璃属于异质衬底 具有无 的问题 溶剂金属应同时满足低外延生长温度和低硅含量两 个条件 基于此 Ｂ Ｃ Ｇ Ｈ Ｉ Ｐ ＴＩ Ｚ 等溶剂 金属被广泛研究 并被归为第 Ⅲ 类金属 Ｄ Ａ 等 ３４ 使用 和 Ｐ合金 采用滑动舟方法在 １ 温度下获得 低缺陷密度的晶体硅外延层 其霍尔迁移率约为单晶硅的 合近年相关研究进展将常用衬底材料及特点总结于表２中 污染 低成本等优点 等 ４１ 选用表面具有籽晶层 α 的玻璃作为衬底 ７５ 温度下在 熔体中成功外延生 长得到硅薄膜 其厚度约为 ３μｍ 但该硅薄膜晶粒尺寸较 小 且受热应力影响 其外延层质量较差 为了获得结构致
材料导报 Ａ 综述篇 １１２ ２１７年１月 Ａ 第３１卷第１期 密 晶粒尺寸大的连续硅薄膜 需要提高外延生长温度 因此 相近 使用该材料作为衬底可以有效避免热失配及晶格失配 通常选用石墨 陶瓷等作为衬底 石墨与硅的热膨胀系数相 效应 使得外延层缺陷密度降低 质量提高 例如 ３ 利用 近 但因其结构特点致使外延硅晶粒尺寸较小 ４３ 相比之下 陶瓷氧化铝 多铝红柱石等 的热膨胀系数和晶体结构与硅 表面具有 １１１ 籽晶层的陶瓷作为衬底 外延生长获得连续 密实的硅薄膜 厚度为１ ２μｍ 表２ 晶体硅液相外延技术常用衬底材料及其特点 Ｔ ２ ｍ ＬＰＥ 衬底材料 异 质 衬 底 同质 衬底 优点 缺点 玻璃４４２ 无污染 成本低 易回收 热稳定性较好 生长薄 膜 结 晶 性 差 晶 粒 小 不适用较高温度 石墨４３ 与硅具有相近的热膨胀系数 高温下硅外延薄膜具有良 好的化学稳定性和导电性能 温度适用范围广 生长薄膜晶粒小 陶瓷３ ４４ 如氧化铝 多铝红柱 石 适用于高温外延生长 与硅具有相近的热膨胀系数和晶 体结构 良好的热稳定性 化学稳定性和机械强度 籽晶层难制备 成本高 晶体硅３ ４５４６ 匹配性好 减少了衬底材料因热扩散对外延层的污染 硅衬底易氧化 难以得到单晶 防止热失配效应造成的应力集中 外延温度低 硅外延层 相比石墨等异质衬底 硅作为同质衬底具有良好的匹配 性 减少了衬底材料因热扩散对外延层造成的污染 同时避 免了因热失配效应造成的应力集中 例如史伟民等 ４５ 考察 凝固条件温度梯度 犌 冷却速率犞 等 与合金成分 以下将 结合目前研究进展和成果对该技术进行综述 ２ ２ 晶体硅定向生长行为研究 了 Ａ Ｂ 合金体系中晶体硅在同质硅衬底上的外延生长行 合金定向凝固方法通常选用二元或三元硅合金体系作 为 研究发现 硅衬底氧化问题严重 采用饱和 源保护衬 底可以有效避免硅衬底氧化 实现了低温下晶体硅液相外延 为晶体硅的生长体系 依据合金性质不同 晶体硅的生长行 生长 提高了外延层质量 Ａ合金具有共晶温度低 ５７７ 价格低廉等优点 广泛用于合金定向凝固技术的研究 例如 Ｎ 等 ４９ 利用 ２ 晶体硅定向凝固生长技术 为也不尽相同 常用的合金体系及其特点如表３所示 液相外延技术侧重于晶体硅结晶完整度 是生长晶体硅 ３ Ａ摩尔分数 合金 通过精确控制温度梯度 ５ ｍｍ 冷却速率 ３ Ｃ ｍ 等条件 获得了具有 薄膜的有效手段 以该技术为基础 学者们发展了合金定向 平整界面形貌的块状晶体硅 其厚度约为 ６３４ｍｍ 但该 凝固技术 目的在于提纯 制备晶体硅材料 但弱化了其对晶 体系中晶体硅的生长速率较低 尚不能满足晶体硅量产要 体硅结晶完整度的要求 求 同时 Ａ在 中固溶度较高约 ２８ １ ６ 需要进一步 ２ １ 原理 改善制备条件以提升晶体硅生长速度或寻求新的合金体系 合金定向凝固技术采用冶金级硅与 Ａ 等溶剂金属 共熔处理 在降温过程中硅过饱和析出 通过控制温度梯度 与冷却速度等参数促使晶体硅以平整界面推进 生长 同时 Ｃ在硅中具有较低的固溶度 同时易于酸洗去除 合金 体系具有平缓的液相线 并且共晶硅含量极低 基于这些优 最终获得 点 Ｃ 两种溶剂金属也得到了广泛地研究与应用 Ｏ ｍ等 ２８ 利用 ７ Ｃ摩尔分数 合金定向生长得到 纯度较高的块状晶体硅 实验原理图如图 ３ 所示 该方法的 具有平整凝固界面形貌的块状晶体硅 厚度约为 ３ ２７８ｍｍ 显著优点在于 ① 利用金属 硅 杂质之间的相互作用强化杂 质分凝去除 从而实现冶金硅低温净化 ② 利用定向凝固技 其中 Ｃ含量低于 １ １ ６ 满足 ＯＧ 要求 Ｍ等 ２９ 利 术实现晶体硅定向生长 的块状晶体硅 其中含有的 元素属于非电活性杂质 允许 固液界面处杂质依据分凝行为偏聚至合金熔体 ４６ 用 ５ 摩尔分数 合金生长得到厚度约为 ７ ７９２ｍｍ 少量存在 １ １ ６ 将 Ａ４７ Ｃ２８ ２９ 及 Ａ ５２ 的研究结果 汇总至图４ 综合对比晶体硅生长速率与温度梯度之间的关 系 由图４可以看出 不同合金体系中晶体硅的生长速率随 温度梯度 合金中硅含量的增加而增大 这是因为晶体硅的 生长受扩散控制 温度梯度越大合金中硅含量越高 则硅原 图３ 合金定向凝固技术原理图 子越容易扩散 从而促进晶体硅析出 生长 对比 Ａ二元 ３ ｍ ｍ 合金体系 的添加不仅增大了 Ａ 三元合金中晶体硅 的析出温度范围 同时提高了回收率 但由于合金中 含量 依据合金定向凝固技术原理 将用于合金化的溶剂金属 较低 导致晶体硅生长速率降低 总结于图２２５２９ 部分金属与液相外延技术中使用的金属相 综上所述 温度梯度犌 与 含量是影响晶体硅生长行为 重合 这是因为该方法以液相外延技术为基础 同时兼具去 的主要因素 提高温度梯度犌 与 含量有利于晶体硅的稳定 除杂质的效果 因此 影响合金定向凝固技术的因素主要有 生长
利用合金低温生长晶体硅的研究进展 马玉升等 １１３ 表３ 定向凝固中不同合金体系及其特点 Ｔ ３ Ｃ 合金体系 优点 Ａ 较低的共晶温度 温度低于 １ 时 ７ Ｃ摩 尔 分 数 犞 中 ２ｍｍ ｍ 犌 ７ Ｃ固溶度低于 １ １ ６ 满足太阳能级硅 ＯＧ 要求 Ｃ易去除 ｍｍ 犜 １ ９ Ｃ２８５ 液相线平缓 低共晶温度 低共晶硅含量 ５ 摩 尔 分 数 犞 属于非电活性杂质 可少量存在于太阳能电 犌 ２ ２ ｍｍ ｍ 池中 １ １ ６ 初晶硅回收率高 ｍｍ 犜 １３３２ １２８２ ２９ ５１ 三元系 合金形貌 ３ Ａ摩 尔 分 数 犞 Ａ熔点低 价格低廉 有效降低硼 磷杂质分 ２ｍｍ ｍ 犌 ５ 凝系数 Ａ在 中具有较低的分凝系数 ｍｍ 犜 １ ９ ４７ ４９ 二元系 凝固条件 ２ ６ ５ Ａ ２ 摩尔分数 较高的初晶硅提纯效率和回收率 初晶硅的 犞 ２ ｍｍ ｍ 犌 ３ １ ３ 析出温度范围广 犜 １ ９ ｍｍ Ａ ５２ 犞 为冷却速率 犌 为温度梯度 犜 为定向凝固实验的温度区间 杂质能有效分凝去除 从而大幅度降低硅中杂质含量 图４ 不同合金体系中块体晶体硅生长速度与 温度梯度关系图２８２９ ４７ ５２ ４ Ｒ ｗ ｗ ｋ ｍ ｍ２８２９４７５２ ２ ３ 晶体硅提纯效果研究 合金定向凝固技术不仅可以实现晶体硅的定向生长 同 时实现 杂 质 的 分 凝 去 除 依 据 杂 质 分 凝 系 数 公 式 见 式 １ 选取对杂质具有较强亲和力的金属进行合金定向凝 固 可以有效降低杂质的分凝系数 从而提高冶金硅净化效 果 狓 γｌ Δ犌 犽 Ｌ ｘ １ 犚犜 狓 γ 式中 犽 为杂质的分凝系数 狓 和 狓Ｌ 分别为杂质在 固 相与合金熔体中的摩尔含量 固 γ 和γ 分别为杂质在 相与合金熔体中的活度系数 Δ犌 为杂质的熔化吉布斯自 Ｌ 由能变 犜 为温度 图５汇总了近年来合金定向凝固技术对杂质去除效果 图５ 不同合金体系中杂质去除率对比２８２９ ４７ ５２ ５ Ｉｍ ｍ ｍ２８２９４７５２ 基于 Ａ合金优点 李亚琼 ５２ 将二元合金体系扩展至 Ａ 三元合金 通过向熔体中添加低熔点金属 以提 高初晶硅回收率 研究发现 由于 Ａ 对 Ｂ 杂质热力学性 质具有相反的作用效果 导致 Ａ 合金体系的除 Ｂ 效率 介于 Ａ 合金二者之间 即提高合金中 Ａ含量可增 大除 Ｂ 效率 而提高 含量则会降低除 Ｂ 效率 ３ 籽晶区熔定向凝固技术 综合晶体硅液相外延与合金定向凝固技术的相关研究 进展 低温液相外延技术的优点在于晶体硅结晶质量好 而 合金定向凝固技术的优点在于杂质去除效率高 基于二者优 的相关研究结果 由图５可以看出 二元硅合金体系对硅中 点 本文提出籽晶区熔定向凝固新技术 应用该技术制备出 具有高结晶质量 高纯度特性的高品质晶体硅 Ｔ Ｃ Ａ等金属杂质的去除效率较高 ９８ 而不同 体系对 Ｂ Ｐ 杂质的去除效果相差较大 仅 Ａ合金中除 Ｂ 籽晶区熔定向凝固技术原理图如图６所示 该方法使用 具有三明治结构的 冶金硅金属衬底籽晶 进行晶体硅定 率达到８８ ４９ 综合对比 Ａ合金体系具有明显的除杂 优势 尤其针对 Ｂ 杂质 其原因在于 Ａ合金精炼温度低 向生长 其中高温区冶金硅ＭＧ 作为硅源 为晶体硅的生 长提供源源不断的硅原子 中间区域低熔点金属熔化后侵蚀 且 Ａ与 Ｂ 之间具有较强的吸引作用 促使合金凝固过程中 冶金硅 形成硅合金熔体 成为硅原子的传输介质 并且溶解
114 材料导报 A: 综述篇 2017 年 1 月 (A) 第 31 卷第 1 期 的硅原子以扩散 对流模式迁移至低温区, 实现质量输运 ; 低温区籽晶为衬底, 在浓度差和温度梯度作用下获得定向生长的晶体硅 选用具有不同取向的籽晶材料作为衬底, 可以有效调控晶体硅析出 生长取向, 最终获得晶体生长速度可控 品质 ( 纯度 杂质分布 ) 可控 晶体取向可控的近终型晶体硅产品 对比液相外延与合金凝固精炼技术, 籽晶 区熔定向凝固技术的主要优点在于 :1 利用冶金硅源维持熔体中硅饱和度以促进晶体硅稳定生长 ;2 利用金属与硅形成硅合金以降低晶体硅生长温度, 同时实现杂质分凝去除 ;3 利用籽晶作为衬底调控晶体硅生长取向 图 6 籽晶 区熔定向凝固技术原理图 Fig.6 Principlediagramofzonemeltingdirectional solidificationtechnologyusingaseed [53 55] 依据文献报道,Kinoshita 等已采用类似技术在 Si Ge 合金体系中获得成分均匀 结晶度高 杂质含量低的 Si 0.5 Ge 0.5 晶体, 由此可以推断, 采用籽晶 区熔定向凝固技术制备高品质晶体硅具有科学性与可行性 我们将针对这一技术, 深入研究晶体硅生长行为 相态控制 品质控制三者之间的内在关联, 从而为晶体硅制备提供新的理论支撑 4 结语 光伏技术已经进入规模化市场应用阶段, 晶体硅电池制造商对原材料的需求量随之增加, 由此推动改良西门子法 直拉法 (FZ) 等传统技术飞速发展并实现量产规模 相对来看, 低温生长晶体硅技术 ( 如低温液相外延 合金定向凝固等 ) 目前还仅限于实验室或小批量生产, 尚不能满足工业量产需求, 由此导致近年来有关研究结果相对较少 但随着光伏技术对晶体硅质量要求的不断攀升, 晶体硅制造业需要进一步提高晶体硅纯度 品质并降低成本 因此, 寻求低成本 高品质的晶体硅制备技术成为当今的发展趋势 本文通过综述低温液相外延与合金定向凝固技术的研究进展, 总结了各自特点及存在问题, 在此基础之上, 提出了籽晶 区熔定向凝固新技术并拟开展深入研究, 目的在于建立晶体硅可控化生长 缺陷有效去除的工艺机制, 将其发展成为一种低成本 高效率 高品质的晶体硅低温生长技术, 从而推广晶体硅半导体材料应用, 大幅度提升我国光伏制造领域的竞争力, 推动我国光伏行业的飞速发展 参考文献 1 OhlR S.Light sensitiveelectricdeviceincludingsilicon:us, 2443542[P].1948 06 15. 2 HuangQJ,LinJP,WeiCH,etal.Progressinapplicationofsili consolarcel[j].developapplmater,2009,24(6):93(inchinese). 黄庆举, 林继平, 魏长河, 等. 硅太阳能电池的应用研究与进展 [J]. 材料开发与应用,2009,24(6):93. 3 FaveA.Liquidphaseepitaxy[M]//CrystalGrowthofSiforSolar Cels.SpringerBerlinHeidelberg,2009:135. 4 NishidaS,NakagawaK,IwaneM,etal.Si filmgrowthusingliquid phaseepitaxymethodanditsapplicationtothin filmcrystalinesi solarcel[j].solarenergymatersolarcels,2001,65(1 4):525. 5 NelsonH.Epitaxialgrowthfromtheliquidphasestateanditsappli cationtothefabricationoftunnelandlaserdiodes[j].rca Rev, 1963,24(4):603. 6 ZhuangJL,TerfortA,W lc.formationoforientedandpat ternedfilmsofmetal organicframeworksbyliquidphaseepitaxy:a review[j].coordinationchemrev,2016,307:391. 7 SilvestreME,FranzrebM,WeidlerPG,etal.Magneticcoreswith porouscoatings:growthofmetal organicframeworksonparticles usingliquidphaseepitaxy[j].advfunctmater,2013,23(9):1210. 8 Matsue M,YasutakeY,FukatsuS,etal.Strain induceddirect bandgapshrinkageinlocalge on insulatorstructuresfabricatedby lateralliquid phaseepitaxy[j].applphyslet,2014,104(3):31. 9 LongG H,WuB,HanS,etal.Developmentstatusandprospectof solargradesiliconproductiontechnology [J].ChinJNonferrous Met,2008,18(E01):386(inChinese). 龙桂华, 吴彬, 韩松, 等. 太阳能级多晶硅生产技术发展现状及展望 [J]. 中国有色金属报,2008,18(E01):386. 10JieW Q.Progressofsolidificationprinciplesandtheapplications[J]. MaterChina,2014(6):321(inChinese). 介万奇. 凝固原理的前沿进展及其应用 [J]. 中国材料进展,2014(6): 321. 11 Kurz W,FisherDJ.Fundamentalsofsolidification[M].Aeder mannsdorf,switzerland:transtechpublications,1986:91. 12 YoshikawaT,ArimuraK,MoritaK.Boronremovalbytitaniumad ditioninsolidificationrefiningofsiliconwithsi Almelt[J].Metal MaterTransB,2005,36(6):837. 13 ObinataI,KomatsuN.Methodofrefiningsiliconbyaloying[J]. ScienceReportsoftheResearchInstitutes,TohokuUniversitySer A,Physics,ChemistryandMetalurgy,1957,A 9:118. 14 WongYT,HsiehCT,LanA,etal.Theefectofsilicanucleation layersongraincontrolofmulti crystalinesiliconindirectionalsolidi fication[j].jcrystalgrowth,2014,404:59. 15 TouretD,SongY,ClarkeAJ,etal.Phase fieldsimulationstudy ofdendriticgraingrowthcompetitionduringaloydirectionalsolidifi cation[c]//tmsannualmeeting2016 Proceedings.Nashvile,Ten nessee,unitedstates,2016. 16 KinoshitaK,NakatsukaO,YodaS,etal.HomogeneousSi0.5Ge0.5 bulkcrystalgrowthassubstratesforstrainedgethinfilmsbythe travelingliquidus zonemethod[j].thinsolidfilms,2012,520(8): 3279. 17 OdaA,KinoshitaK,YodaS,etal.GrowthofSi0.5Ge0.5single crystalsbythetravelingliquidus zonemethodandtheirstructural characterization[j].procediaeng,2012,36:404. 18 WongYT,HsiehC,LanC W.Developmentofgrainstructuresof multi crystalinesiliconfromrandomlyorientatedseedsindirectional solidification[j].jcrystgrowth,2014,387:10. 19 TanY,RenSQ,ShiS,etal.Removalofaluminumandcalciumin multicrystalinesiliconbyvacuuminductionmeltinganddirectional solidification[j].vacuum,2014,99:272. 20 LiuLX,LuoP,LiC,etal.Growthprincipleandtechniqueofsin glecrystalsilicon[j].jchangchununiversityofscienceandtech nology:natscied,2009,32(4):569(inchinese).
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