张西亚,高德东,王 珊,郭 冰,宋生宏

(1.青海大学机械工程学院，西宁 810016；2.阳光能源(青海)有限公司，西宁 810000)

0 引 言

从20世纪进入“信息时代”以来，人们的经济生活信息化水平不断提升，信息技术已经成为社会各个领域发展的必备条件[1]。而作为信息技术产业核心的集成电路产业，是引导国民经济发展的先导产业，而作为集成电路产业先导基础的半导体材料，是集成电路技术的持续创新与产业的可靠发展中必不可少的基石。尽管集成电路一直在寻求更加优良的材料，但硅仍是一种应用最广的半导体材料。据统计，全球范围内99%以上的集成电路和95%以上的半导体器件的基础材料都是单晶硅[2]。而随着半导体集成电路技术的不断发展，单晶硅的缺陷分布以及外形尺寸都需要进一步提高,品质更高和尺寸更大的单晶硅,不仅能够在一定范围内减少单晶硅的内部缺陷,而且还能减少集成电路生产成本以及后期加工浪费[3]。

虽然硅在地壳中的含量仅次于氧居第二位，但是自然界中的硅主要是晶向不固定的多晶硅或以化合物的形式存在，半导体行业只需要晶向特定的单晶硅。单晶硅是指硅原子按照特定的晶格形成晶核，所有晶核形成的晶面方向相同，按照晶面方向可分为三种晶向的单晶硅，按等级可分为半导体级和太阳能级，用于制备半导体器件的单晶硅要求更低的杂质浓度和晶体缺陷,太阳能电池板的材料中晶硅类占据了90%以上的份额[4],太阳能级的单晶硅则对品质的要求较低,最重要的是降低单晶棒的成本。……