[发明专利]硅片硼扩散用可喷涂硼源及其应用

权利要求书

1.硅片硼扩散用可喷涂硼源溶液，其特征在于，其通过如下步骤制备：

1）制备含硼的丙烯酸酯或α-取代丙烯酸酯单体：以硼酸或取代硼酸和丙烯酸羟烷基酯或α-取代丙烯酸羟烷基酯为原料，在阻聚剂和带水剂存在下进行酯化反应，然后蒸馏除去溶剂得到含硼的丙烯酸酯或α-取代丙烯酸酯单体；

所述硼酸或取代硼酸选自硼酸、甲基硼酸、乙基硼酸、丙基硼酸、苯硼酸、芳基硼酸、2-羟基-1,3,2-苯并二氧硼烷中的一种；

所述丙烯酸羟烷基酯或α-取代丙烯酸羟烷基酯选自丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟丁酯中的一种；

所述阻聚剂选自对叔丁基邻苯二酚、2,6-二叔丁基对甲基苯酚、对羟基苯甲醚、对苯二酚、四氯苯醌、1,4-萘醌、吩噻嗪中的一种；

所述带水剂选自环己烷、四氯化碳、苯、甲苯中的一种；

2）制备硼改性丙烯酸酯类聚合物：以步骤1）制得的含硼的丙烯酸酯或α-取代丙烯酸酯单体为原料，在引发剂和第一溶剂中以自由基聚合的方式得到硼改性丙烯酸酯类聚合物；

所述引发剂选自异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯中的一种或多种；

所述第一溶剂选自水、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、叔丁醇、乙醚、甲基叔丁基醚、乙二醇单甲醚、乙二醇二甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇二乙醚、二氧六环、四氢呋喃、丙酮、甲基异丁基酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、乙腈、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜、苯、甲苯、二甲苯、氯苯中的一种；

3）制备硼源溶液：以步骤2）制得的硼改性丙烯酸酯类聚合物为硼源，将硼源溶解于第二溶剂中，制得硼源溶液；

所述硼源与第二溶剂的质量比为0.5～50:100；第二溶剂为乙醇或乙醇与水的混合液；混合液中乙醇的质量百分含量不低于0.5%。

2.根据权利要求1所述的硅片硼扩散用可喷涂硼源溶液，其特征在于，步骤1）制备含硼的丙烯酸酯或α-取代丙烯酸酯单体的反应条件为：回流溶剂带水6～120小时，硼酸或取代硼酸、丙烯酸羟烷基酯或α-取代丙烯酸羟烷基酯、阻聚剂的摩尔比为1:1～100:0.00001～0.1。

3.根据权利要求1所述的硅片硼扩散用可喷涂硼源溶液，其特征在于，步骤2）制备硼改性丙烯酸酯类聚合物的反应条件为：于30～150℃反应1～72小时。

4.根据权利要求1所述的硅片硼扩散用可喷涂硼源溶液，其特征在于，所述硼改性丙烯酸酯类聚合物可溶于甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇或叔丁醇中。

5.硅片的硼扩散方法，其特征在于，将权利要求1至4中任一项所述的硼源溶液喷涂或喷墨打印在硅片表面，通过高温处理后扩散形成PN结。

6.根据权利要求5所述的硅片的硼扩散方法，其特征在于，扩散温度为800～1000℃，扩散时间为5～180min。