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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2018-03-06 15:50
多晶硅(polycrystalline silicon)有灰色金屬光澤,密度2.32~2.34g/cm3。熔點(diǎn)1410℃。沸點(diǎn)2355℃。溶于氫氟酸和硝酸的混酸中,不溶于水、硝酸和鹽酸。硬度介于鍺和石英之間,室溫下質(zhì)脆,切割時(shí)易碎裂。加熱至800℃以上即有延性,1300℃時(shí)顯出明顯變形。常溫下不活潑,高溫下與氧、氮、硫等反應(yīng)。高溫熔融狀態(tài)下,具有較大的化學(xué)活潑性,能與幾乎任何材料作用。具有半導(dǎo)體性質(zhì),是極為重要的優(yōu)良半導(dǎo)體材料,但微量的雜質(zhì)即可大大影響其導(dǎo)電性。電子工業(yè)中廣泛用于制造半導(dǎo)體收音機(jī)、錄音機(jī)、電冰箱、彩電、錄像機(jī)、電子計(jì)算機(jī)等的基礎(chǔ)材料。由干燥硅粉與干燥氯化氫氣體在一定條件下氯化,再經(jīng)冷凝、精餾、還原而得。
與冶金級(jí)硅材料相比,用于太陽(yáng)能行業(yè)的多晶硅具有顯著更高的純度,通常為99.999%或以上的純度。殘留物是雜質(zhì),如C,O和微量元素,如Fe,Cu,Ni等。痕量污染物的數(shù)量取決于制造商、過(guò)程以及有時(shí)生產(chǎn)批次。
雖然少于0.001%或10ppm,但多晶硅中痕量污染物的量和組成對(duì)光伏器件具有深遠(yuǎn)影響。與半導(dǎo)體行業(yè)類(lèi)似,金屬污染控制是提高器件產(chǎn)量和可靠性的關(guān)鍵過(guò)程之一,減少太陽(yáng)能光伏電池中的金屬污染使電池效率更高和更長(zhǎng)的設(shè)備壽命。
單晶硅/多晶硅微量元素測(cè)試方法
多晶硅的痕量金屬分析包括將多晶硅基質(zhì)溶解在混合酸中,然后消化以除去硅基質(zhì)。然后通過(guò)電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)分析制備的溶液。重新計(jì)算結(jié)果以獲得固體多晶硅樣品中的痕量金屬濃度。
對(duì)于多晶硅塊體中的痕量元素,方法檢測(cè)限為每克硅(0.01 g / g-g-Si或ppbw)0.01至0.1納克,用于高純度硅測(cè)試。檢測(cè)限在0.2 ppbw范圍內(nèi)的方法作為較低成本的替代方案提供。
根據(jù)超過(guò)30個(gè)單獨(dú)試驗(yàn),30種元素的平均加標(biāo)回收率在82%到106%之間。
我們還根據(jù)ASTM F1724-96 / SEMI MF1724-1104方法提供了多晶硅樣品表面痕量金屬的測(cè)試。在該方法中,使用電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)和/或電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜(ICP-AES)來(lái)確定溶液中元素的濃度而不是石墨爐原子吸收光譜法(GF-AAS)。提取條件如酸濃度,提取時(shí)間,提取溫度可以變化以滿(mǎn)足客戶(hù)的目標(biāo)。對(duì)于表面痕量元素分析,可以實(shí)現(xiàn)與批量分析相同的方法檢測(cè)限。
| Elements | Method Detection Limit | |||
| Low Level (ppbw) | Low Level (ppba) | Low Level (ppta) | ||
| Aluminum | (Al) | 0.05 | 0.05 | 50 |
| Antimony | (Sb) | 0.05 | 0.01 | 10 |
| Arsenic | (As) | 0.1 | 0.04 | 40 |
| Barium | (Ba) | 0.01 | 0.002 | 2 |
| Beryllium | (Be) | 0.05 | 0.2 | 200 |
| Cadmium | (Cd) | 0.01 | 0.002 | 2 |
| Calcium | (Ca) | 0.1 | 0.07 | 70 |
| Chromium | (Cr) | 0.05 | 0.03 | 30 |
| Cobalt | (Co) | 0.01 | 0.005 | 5 |
| Copper | (Cu) | 0.05 | 0.02 | 20 |
| Gallium | (Ga) | 0.01 | 0.004 | 4 |
| Germanium | (Ge) | 0.05 | 0.02 | 20 |
| Iron | (Fe) | 0.1 | 0.06 | 60 |
| Lead | (Pb) | 0.05 | 0.007 | 7 |
| Lithium | (Li) | 0.05 | 0.2 | 200 |
| Magnesium | (Mg) | 0.05 | 0.06 | 60 |
| Manganese | (Mn) | 0.05 | 0.03 | 30 |
| Molybdenum | (Mo) | 0.05 | 0.02 | 20 |
| Nickel | (Ni) | 0.05 | 0.03 | 30 |
| Niobium | (Nb) | 0.05 | 0.02 | 20 |
| Potassium | (K) | 0.1 | 0.07 | 70 |
| Sodium | (Na) | 0.1 | 0.1 | 100 |
| Strontium | (Sr) | 0.01 | 0.003 | 3 |
| Tantalum | (Ta) | 0.05 | 0.008 | 8 |
| Tin | (Sn) | 0.05 | 0.01 | 10 |
| Titanium | (Ti) | 0.05 | 0.03 | 30 |
| Tungsten | (W) | 0.05 | 0.008 | 8 |
| Vanadium | (V ) | 0.05 | 0.03 | 30 |
| Zinc | (Zn) | 0.05 | 0.02 | 20 |
| Zirconium | (Zr) | 0.01 | 0.003 | 3 |

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