[发明专利]在熔体的表面上达成持续的非等向性晶体成长的方法

权利要求书

1.一种自熔体水平带材生长的方法，包括：

于熔体的表面利用辐射冷却形成带材的前侧边缘；

于第一方向沿着所述熔体的表面拉起所述带材；以及

在邻近所述带材的所述前侧边缘的区域中以热移离速率来移除自所述熔体辐射的热，所述热大于流经所述熔体至所述带材内的热。

2.根据权利要求1所述的自熔体水平带材生长的方法，还包括提供流经所述熔体的热，其中所述热超出所述熔体的结晶过程中溶质分离的组成不稳定区间的热。

3.根据权利要求1所述的自熔体水平带材生长的方法，其中流经所述熔体的热大于0.6W/cm²。

4.根据权利要求1所述的自熔体水平带材生长的方法，其中于所述熔体中的第一区域形成所述带材的所述前侧边缘，且所述带材具有沿着第二方向的第一宽度，而所述第二方向垂直于所述第一方向，且还包括：

于所述熔体的所述第一区域与第二区域之间沿着所述第一方向拉起所述带材；以及

于所述第二区域中利用辐射冷却生长所述带材至在所述第二方向中的第二宽度，其中所述第二宽度大于所述第一宽度。

5.根据权利要求1所述的自熔体水平带材生长的方法，其中所述熔体包括硅、硅合金和掺杂硅中的一个。

6.一种自熔体形成第一材料的带材的方法，包括：

提供结晶种子于熔体中；

提供流经所述熔体的热q_y″，所述热q_y″超出所述熔体的结晶过程中溶质分离的组成不稳定区间的热；

设定邻近于所述熔体的表面的低温区域的温度T_c低于第一材料的熔化温度T_m，以致于流自所述熔体的表面的辐射热q″_{辐射-液态}大于所述热q_y″；以及

沿着一路径从所述低温区域拉起所述结晶种子。

7.根据权利要求6所述的自熔体形成第一材料的带材的方法，其中所述热q_y″沿着从所述熔体的底部至所述熔体的表面的方向dT/dx引起温度梯度，使得

dTdx>mCo(1-k)vkD]]>

其中C为在所述熔体中的溶质浓度，D为在所述熔体中的溶质扩散速率，k为分离系数，m为液相线的斜率以及v为生长速率。

8.根据权利要求6所述的自熔体形成第一材料的带材的方法，其中所述第一材料为硅、硅合金和掺杂硅中的一个。

9.根据权利要求6所述的自熔体形成第一材料的带材的方法，其中所述结晶种子的发射率约为0.6，而所述熔体的发射率约为0.2。

10.根据权利要求6所述的自熔体形成第一材料的带材的方法，其中所述热q_y″为0.6W/cm²或0.6W/cm²以上。

11.根据权利要求6所述的自熔体形成第一材料的带材的方法，包括：

设定所述温度T_c大于50℃且低于所述熔化温度T_m；以及

设定所述熔体的底部的温度大于所述熔化温度T_m 1℃至3℃之间。

12.根据权利要求6所述的自熔体形成第一材料的带材的方法，包括：

沿着所述路径且邻近所述熔体的所述表面提供第二低温区域，所述第二低温区域具有低于所述熔化温度T_m的第二温度T_c2，以致于所述辐射热q″_{辐射-液态}大于所述热q_y″；以及

单独地扩展所述第二低温区域的宽度。