金属学及金属工艺论文_单晶硅衬底对Si-Al合金

文章摘要:硅与合金熔体的分离及合金元素的回收再利用一直是限制Si-Al合金凝固精炼工艺进一步应用的关键问题。本文采用温度梯度区域熔炼方法在Si-Al合金中生长块体硅。通过在合金熔体的底部引入单晶硅衬底，研究单晶衬底对于块体硅生长的形貌及杂质分布的影响。结果表明，单晶硅衬底的添加降低了合金熔体的温度梯度，块体硅以平直界面向上生长，生长速率明显变慢。在温度梯度2.4 K/mm和生长时间240 min时，块体硅的生长速率由石墨坩埚上的0.108μm/s下降至Si（100）衬底上的0.075μm/s。在相同的温度梯度和生长时间内，块体硅在Si（100）衬底上的生长速率明显快于Si（111）衬底。单晶硅衬底在块体硅生长过程中起到籽晶的作用。

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论文DOI:10.14158/j.cnki.1001-3814.20200665

论文分类号:TG132

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