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氧化铝坩埚在单晶硅拉制中的应用：杂质污染控制与长晶效率提升
2025年05月06日 14:50
来源：上海凯若仪器有限公司
在单晶硅拉制过程中，氧化铝坩埚凭借其高熔点、良好的耐化学腐蚀性和热稳定性，成为关键容器材料。然而，其应用需重点解决杂质污染控制与长晶效率提升两大问题。
杂质污染控制方面，氧化铝坩埚需应对来自原料、坩埚材料及工艺环节的污染风险。例如，原料中的金属杂质（如Cu、Fe等）可能通过与坩埚接触引入单晶硅中。此外，氧化铝坩埚在高温下可能释放微量氧化物，污染熔体。为此，需采取严格措施：选用高纯度氧化铝原料制备坩埚，降低杂质本底；在坩埚表面涂覆保护涂层（如Y₂O₃涂层），减少熔体与坩埚的直接接触；优化拉晶工艺，采用高纯氩气保护，减少氧、碳等杂质引入；控制炉内气氛为弱氧化性，避免坩埚过度氧化导致杂质释放。
长晶效率提升方面，氧化铝坩埚的设计与工艺优化至关重要。通过改进坩埚形状与尺寸，可优化熔体对流，促进热量均匀传递，减少晶体生长缺陷。例如，采用大尺寸坩埚配合高氩气流量，可加速SiO挥发，降低氧杂质含量。同时，引入导流罩技术，精确控制氩气流动路径，减少气尘杂质对晶体生长面的污染，显著提高成晶率。此外，优化坩埚预热与冷却工艺，避免温度骤变导致的热应力，延长坩埚使用寿命，进一步提升生产效率。
关键词：
氧化铝坩埚,氧化铝坩埚的应用
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