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2011 Fiscal Year Annual Research Report

溶融シリコンのリンとボロンの同時除去

Research Project

Project/Area Number 21246115
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

前田 正史  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (70143386)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 永井 崇  千葉工業大学, 工学部, 准教授 (40533633)
大藏 隆彦  東京大学, 生産技術研究所, 特任教授 (00400523)
佐々木 秀顕  東京大学, 生産技術研究所, 特任助教 (10581746)
Keywords太陽電池
Research Abstract

シリコン(Si)を電子ビームで溶解しながら水蒸気を吹き込み,Si 中の不純物ホウ素(B)を除去する手法の開発を行った.前年度までの調査結果から,あるビーム出力・水蒸気流量下においては Si から B が除去されることが示唆されており,本年度は引き続き電子ビーム溶解および水蒸気吹き込みの条件を探索して除去技術の確立を目指した.また,最適な反応条件を検討する上で必要となる熱力学的情報を得るために,Si-P 合金および B 系化合物からの蒸発種をダブルクヌーセンセル質量分析法により定量した.本手法は,合金や酸化物からの蒸気種を質量分析計で同定しながら,標準試料との比較により定量的な評価を行う手法である.Si-P 合金については,Cu-P を比較用の試料として用い,各試料からの P の蒸気圧を比較することで Si中 P の熱力学測定を行った.純 B および酸化ホウ素を試料とした測定からは,B が酸素や水素と結合した分子として蒸発することが示唆された.
また,ガス吹き込みを行わない単純溶解や,アルゴンガス吹き込みの効果について詳細な調査を行った.同一の試料に対して電子ビーム溶解と組成分析を繰り返すことにより B 濃度の変化を追跡するとともに,溶解後試料内の B の分布を調べた.この結果,試料中で局所的に B 濃度が減少することが再現性よく観察された.この現象は,溶解した Si が凝固する際に B が偏って分配された結果と考えられるが,本手法による Si 精錬を実現する上では重要な知見である.さらに,各種の酸化物を Si とともに加熱することによって Si 中の B を酸化揮発できるかを予備的に調査した.

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (3 results)

All 2012 2011

All Presentation (3 results)

  • [Presentation] Thermodynamic Study for Removal of Phosphorus from Molten Silicon2012

    • Author(s)
      Takashi Nagai, Hideaki Sasaki, Masafumi Maeda
    • Organizer
      2012 TMS Annual Meeting & Exhibition
    • Place of Presentation
      Orlando, FL, USA
    • Year and Date
      20120314-20120314
  • [Presentation] シリコンからの脱リンのための熱力学2011

    • Author(s)
      永井 崇, 前田正史
    • Organizer
      日本金属学会 秋季大会
    • Place of Presentation
      沖縄
    • Year and Date
      20111107-20111107
  • [Presentation] Removal of Phosphorus from Molten Silicon by Electron Beam Melting Technique2011

    • Author(s)
      Takashi Nagai and Masafumi Maeda
    • Organizer
      European Metallurgical Conference EMC 2011(6th European Metallurgical Conference)
    • Place of Presentation
      Dusseldorf, Germany
    • Year and Date
      20110628-20110628

URL: 

Published: 2014-07-24  

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