[发明专利]一种基于电子束熔化增材制造技术的单晶硅制备方法

权利要求书

1.一种基于电子束熔化增材制造技术的单晶硅制备方法，按照单晶硅成型件的三维立体数据对单晶硅粉末进行3D打印，得到单晶外延生长率高的单晶硅片。具体包括以下步骤：

(1)准备单晶硅球形粉末；

(2)基底预处理，事先对铸出的单晶硅片表面进行预处理，使其表面平整光滑，再将其嵌于工作台内；

(3)利用电子束对基板和粉缸内的单晶硅粉进行预热；

(4)利用三维切片软件对单晶硅棒模型进行切片；

(5)在基板上均匀铺设预设厚度45-100μm的单晶硅粉末，采用电子束对粉末进行熔化，利用基本参数对单晶硅基底进行外延生长，逐层叠加成型，打印完成后在成型室自然冷却；

(6)对生产的单晶硅棒进行切片。

2.根据权利要求1所述的方法，对电子束增材制造的准备包括成型室清理、基板清洁与基板调平，成型室抽真空至气压0.06-0.08Pa，然后充入氮气至气压0.16-0.20Pa。

3.根据权利要求书1所述的方法，其特征在于，单晶硅板基底的方向为[001]方向。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述增材制造单晶硅的参数为：加速电压为60-65kV，扫描电流为5-13mA，扫描速率为1500mm/s，扫描间距为0.2mm，扫描策略为‘之’字型策略。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅粉末为球形或近球形硅粉，纯度大于6N；所述预合金粉末的粒径分布范围为45-105μm。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基材为板材或片材。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于单晶基板进行初步处理的方法为，对基板和粉床进行预热，预热温度为750-1000℃。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预设粉末厚度为65-105μm。