（１）怎样降低氧含量 氧是单晶硅中的有害杂质，所以一定要加以控制，并且想办法
降低单晶硅中氧的浓度。降低单晶硅中的碳、氧含量的措施如下。
① 首先选用含氧较低的多晶硅原料，从而可以减少氧从原料进入的量。
② 在多晶硅熔化时，温度不要太高，这样可以降低硅液与石英坩埚的反应，减少一氧
化硅产生。
③ 降低单晶炉内一氧化硅的分压，减少氧溶入熔硅的量，从而减少石英坩埚对单晶硅
中氧含量的影响。
④ 采用高纯氩气，特别是氧含量低的氩气，减少通过氩气带入的氧气量。
⑤ 从图６２７中可以看出，硅液与石英坩埚反应生成的一氧化硅可以从硅液中蒸发掉，
如果降低炉压，采用减压法拉晶，这样就有利于氧的蒸发，蒸发后的氧气可通过氩气带出
炉外。
⑥ 在条件许可的情况下，尽量改用真空下生长的工艺来生产单晶硅，在真空下生长的
单晶硅一般氧含量较低。
⑦ 除此之外，还可以通过加大导流筒的尺寸来降低单晶硅中的氧含量。
⑧ 再有，降低石英坩埚的转速可以减少硅液的氧含量，经实验得知，石英坩埚的转速
高，横向的温度梯度就大，石英坩埚壁温度就高，硅液与石英坩埚的反应就会加剧，硅液的
氧含量也就会增高，而且硅液的均匀度也会变差，因此，降低石英坩埚的转速对降低单晶硅１３２ 光伏电池关键制造与检测技术问答
的氧含量有利，而且还可以增强硅液的均匀度。
SiO SiO
O
图６２７ 氧从石英坩埚到单晶硅棒的传输过程示意图
（２）怎样降低碳含量 碳也是单晶硅中的有害杂质，因此也要降低其含量，其降低方法
如下。
① 首先选用含碳较低的多晶硅原料，从而可以减少碳从原料进入的量。
② 降低单晶炉内一氧化碳的分压，减少碳溶入熔硅的数量。
③ 加大导流筒的尺寸有利于氩气流动，从而方便氩气将一氧化碳和一氧化硅带出，以
此可以降低单晶硅中的碳含量。
④ 在条件许可的情况下，尽量改用真空下生长的工艺来生产单晶硅，在真空下生长的
单晶硅一般碳含量较低。
⑤ 碳在硅中的分凝系数很小，为０．０７，所以一般单晶硅尾部含碳高。这样，我们就可
以采用去掉单晶硅棒的尾部或提早结束拉晶，从而来达到去除碳杂质的影响。
（３）怎样降低金属含量 金属杂质是单晶硅中极为有害杂质，因此，金属杂质含量绝对
不能高，金属杂质一高，单晶硅的导电性质就会改变，就不能使用，就成了废品。
降低金属杂质含量最好的方法是选用金属杂质含量较低的多晶硅为原料，这样可以使单
晶硅中的金属杂质含量降低。硅材料一旦被金属污染，就很难完全去除。如果金属污染仅仅
在表面，可用化学腐蚀去除。但是，化学腐蚀也会对硅片带来不良影响，造成硅片表面微观
不平整或腐蚀坑，而且也会因化学清洗剂不纯，引入新的金属杂质。如果金属杂质已进入硅
晶体内，就再也无法依靠化学清洗。
虽然金属杂质进入硅晶体内也可去掉，但要费力、费资，而且不合算。由此看来，
去除金属污染的最好方法是防止金属污染。首先要做到，防止任何金属工具与单晶硅的
直接接触。再有，清洗硅片时，应尽可能使用高纯度清洗剂，其中的金属杂质浓度越低
越好。
