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Technology
石英的物理性质
The physical properties of quartz
宁夏晶隆石英有限公司十分重视企业技术的进步以及科研能力的提升，配备了专业的技术资源，并积极与高等院校、科研院所建立多种形式的合作关系，加强与国内外同行企业的交流，有效地推动了企业发展与创新。公司现拥有13项专利及多项专利申请权；受行业权威机构委托，晶隆担当主编，制定行业石英坩埚标准。客户连续加料、大尺寸、高纯度、低成本的需求是晶隆技术研发的方向，晶隆有能力为客户提供优质的新品和良好的技术支持，晶隆愿意与供应商、客户及同行一起进行技术项目的合作和研发，推动光伏产业的持续发展与不断创新。本栏目中的技术课题供交流和探讨。
石英坩埚中的羟基
Hydroxyl in a quartz crucible
坩埚中的羟基（-OH）是对坩埚强度影响的核心因素，由于羟基的存在，改变了SiO2的键合结构，致使坩埚的耐温性能大幅降低，例如坩埚中的羟基含量超过150ppm，1050摄氏度就会开始软化变形，无法正常使用。
坩埚中的羟基含量主要与坩埚制备所选取的工艺路线直接相关（其次与环境湿度以及原料选取等有关），我司的坩埚生产工艺不会在生产过程中引入羟基，产品羟基含量平均值可达15ppm，坩埚可以满足长时间单晶拉制不变形。
石英坩埚中的杂质
Impurities in quartz crucible
杂质的扩散
杂质的引入对单晶性能和成品率构成直接的影响，因此与硅熔体直接接触的石英坩埚的杂质含量至关重要，坩埚所用原料高纯石英砂是石英坩埚纯度的基础。高温下，不同杂质由于其物理特性不同而在石英坩埚中的扩散快慢不同，但杂质扩散的现象说明高品质石英砂的使用是单晶品质保障的关键。参考以下杂质在石英中的扩散表：
杂质与坩埚强度
坩埚所用石英砂的杂质含量也决定了坩埚的强度，杂质含量高的石英坩埚高温强度低，易变形，直接对单晶拉制构成影响，比如坩埚上口内塌造成与导流筒碰撞而阻断正常拉晶。参考以下不同纯度的石英的强度与温度关系图：
杂质与析晶
由于采用低档次石英砂或者在生产制程中的污染而带来的坩埚中的杂质含量过高，往往会带来石英坩埚在本体上的析晶，如果析晶靠近内表面，则由于局部的析晶壳层过厚而极易脱落使单晶拉制无法继续。如果析晶造成外壁较厚的析晶，这种现象往往伴随着坩埚外壁在析晶前期已经过度软化贴紧石墨坩埚，而极易产生在底部或者弧度的鼓包现象。如果这种析晶有可能贯穿坩埚本体的话，就会引起漏硅等一系列严重后果。参考下图：
