[发明专利]用于将挥发性掺杂剂引入熔体内的设备和方法

权利要求书

1.一种用于掺杂半导体或太阳能级材料的熔体的设备，所述设备包括：

籽晶夹，所述籽晶夹限定所述设备的第一端；

与所述籽晶夹连接的籽晶，所述籽晶限定所述设备的第二端并且配置为在被放置成与所述熔体相接触时启动晶体生长；和

掺杂剂容器，所述掺杂剂容器与所述籽晶夹连接并且位于所述设备的第一端和第二端之间，所述掺杂剂容器限定用于将掺杂剂保持在其中的储器，所述掺杂剂容器配置成将液体掺杂剂分配到所述熔体内，其中所述掺杂剂容器和所述籽晶同时与所述籽晶夹连接。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述掺杂剂容器能够重复使用。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述掺杂剂容器通过从所述籽晶夹径向向外延伸的臂直接附接至所述籽晶夹。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述臂具有与所述籽晶夹连接的第一端和在所述第一端的远侧的第二端，所述臂包括布置在所述第二端处并且配置成可释放地保持所述掺杂剂容器的容器支承件。

5.根据权利要求3所述的设备，其中，所述臂与所述掺杂剂容器一体地形成。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述掺杂剂容器包括底部和从所述底部向上延伸的侧壁，所述底部具有限定在其中的分配孔口。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述容器沿所述籽晶夹的外周与所述籽晶夹连接。

8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述掺杂剂容器是第一掺杂剂容器，所述设备还包括与所述籽晶夹连接的第二掺杂剂容器。

9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述掺杂剂容器包含石英和石墨中的至少一者。

10.根据权利要求3所述的设备，其中，所述掺杂剂容器相对于所述臂单独形成。

11.一种利用晶体生长系统由半导体或太阳能级材料的熔体生长晶锭的方法，所述晶体生长系统包括用于掺杂所述熔体的设备，所述设备包括籽晶夹、籽晶和掺杂剂容器，所述籽晶夹限定所述设备的第一端，所述籽晶与所述籽晶夹连接并且限定所述设备的第二端，所述掺杂剂容器与所述籽晶夹连接并且位于所述设备的第一端和第二端之间，所述掺杂剂容器限定用于将掺杂剂保持在其中的掺杂剂储器，所述方法包括：

向掺杂剂储器添加掺杂剂；

使所述掺杂剂储器中的掺杂剂液化；

在所述掺杂剂容器与所述熔体分隔开的情况下将所述掺杂剂引入所述熔体中；

通过使所述熔体与所述籽晶接触来启动晶锭的生长；以及

通过使所述设备远离所述熔体上升来生长晶锭。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述晶体生长系统包括生长室，所述生长室具有设置在其中的用于容纳所述熔体的坩埚，其中，将所述掺杂剂引入所述熔体中和启动所述晶锭的生长是在不从所述生长室移除所述设备的情况下进行的。

13.根据权利要求11所述的方法，还包括在生长晶锭之后使用掺杂剂再次填充所述掺杂剂容器。

14.根据权利要求11所述的方法，其中，将所述掺杂剂引入所述熔体中包括经所述掺杂剂容器中的分配孔口将所述掺杂剂引入所述熔体中。

15.根据权利要求11所述的方法，其中，所述晶体生长系统包括坩埚和堰体，所述堰体将所述熔体的外熔体区与所述熔体的内熔体区分隔开，其中，引入液体掺杂剂包括将所述液体掺杂剂引入所述内熔体区中。

16.根据权利要求11所述的方法，其中，向所述掺杂剂储器添加掺杂剂包括向所述掺杂剂储器添加铟、锑和镓中的至少一者。