人工晶体学报

作者：朱丽涛, 刘磊, 原帅, 周声浪, 张华利, 汪晨, 高宇, 曹建伟, 余学功, 杨德仁

单位：1.浙江大学材料科学与工程学院，硅及先进半导体材料全国重点实验室，杭州 310027；2.浙江大学上虞半导体材料研究中心，绍兴 312399；3.江苏协鑫硅材料科技发展有限公司，江苏省硅基电子材料重点实验室，徐州 221132；4.浙江晶盛机电有限责任公司，浙江省高性能硅材料装备全省重点实验室，绍兴 312352

关键词：硅,提拉法,重复拉晶,籽晶,应力,晶体生长,提拉钢缆,

基金：国家重点研发计划课题(2024YFB4204902);浙江省“尖兵”科技计划项目(2024C01054);江苏省硅基电子材料重点实验室开放基金

直拉单晶硅生长技术的发展促进了更大尺寸晶体的生产。目前，在重复拉晶过程中，单炉最后一根晶体的质量通常达到600~800 kg，已超过成熟技术中提拉钢缆的工程载荷上限。本文报道了设备改造中因增加提拉钢缆直径而引发的稳定性问题及其解决方案。研究发现，钢缆增粗后刚性增强，导致籽晶发生倾斜，进而在低负载时引发棱线偏移，在高负载时增加细颈断裂的风险。通过控制变量实验，本研究确认钢缆增粗后晶体生长稳定性的问题主要源于籽晶倾斜。此外，采用数值模拟方法进一步分析了籽晶倾斜所诱发的应力分布机制。最终，通过增加配重的方法，有效恢复了晶体生长的稳定性。

来源：2025年第6期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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