专利名称：区分p/n型硅料的显色溶液和区分方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体硅料的检测技术，尤其是一种区分P/N型硅料的显色溶液 和区分方法。
背景技术：
光伏产业经过最近几年的发展，已经证明了，单晶硅太阳能电池是今后人类最重 要的绿色能源之一。优质参数的硅单晶是生产制作高效率太阳能电池的基本条件。现有的 分选硅料的显色溶液只能区分低浓度掺杂的合格硅料和高浓度掺杂的不合格硅料，不能用 于区分P型和N型硅料；如中国专利公开号CN101021481A公开了一种检测分选废硅料的显 色溶液，就属于上述情况。现有的工艺中，对小块硅材料导电类型的测试是一项繁琐的工作，如果不检测直 接提纯再拉晶就会影响单晶重要的质量参数_寿命，但是一块块地进行检测，一天最多只 能检测一公斤多晶硅料，效率极低。

发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种区分P/N型硅料的显色溶液和区分方法，以 快速的区分硅料的P、N型。为解决上述技术问题，本发明显色溶液的体积配比为硝酸氢氟酸=1 80 120 ；其中氢氟酸的质量分数为40 45%、硝酸质量分数65 68%。优选的，本发明显色溶液的体积配比为硝酸氢氟酸=1 100。本发明方法步骤为((1)配置显色溶液将硝酸和氢氟酸按照配比存放在耐腐蚀 箱中，充分搅勻；(2)酸洗将要区分的P、N型混合的硅料完全浸泡在耐腐蚀箱中的显色溶液内，浸 泡15 20分钟后；(3)将硅料取出，冲洗，烘干；根据硅料表面显现的颜色区分P型硅料和N型硅料； 其中N型硅料呈明亮色、P型硅料呈暗灰色。采用上述技术方案所产生的有益效果在于本发明显色溶液采用现有洗料用的化 学品“硝酸、氢氟酸”，结合原来洗料的酸液配比，与N型材料(掺杂磷)的电子导电与PS 材料(掺杂硼)的空穴导电的不同点来综合考虑，改变原来洗料的酸液配比，使清洗后的N 型电子导电硅材料呈明亮色、P型空穴导电硅材料呈暗灰色，以实现清洗、分检比较容易的 优点。经本发明显色溶液酸洗的非多晶硅料，表面的明、暗对比分明，P、N型用肉眼清晰可 见，且用过的酸液还可以重复利用清洗硅料表面杂质；具有提高区分率、提升工作效率、提 高单晶质量以及降低成本的优点。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1 P/N型硅料的区分步骤为(1)配置显色溶液按照下述体积配比配置显色溶液 硝酸氢氟酸=1 100，将配置硝酸和氢氟酸放入到PVC耐腐蚀箱中，充分搅勻；氢氟酸 的质量分数为40 %、硝酸质量分数65 %。(2)酸洗将要区分的P、N型混合的硅料完全浸泡在耐腐蚀箱中的显色溶液内；硅 料的浸泡量以达到显色溶液的2/3处为宜，以使硅料完全的浸泡在显色溶液中；浸泡15分 钟后硅料表面出现明亮色，将混合的硅料捞出。(3)捞出的硅料用水冲洗、烘干；根据硅料显现的颜色，区分、分拣N型硅料和P型 硅料；其中N型硅料呈明亮色、P型硅料呈暗灰色。区分率实验从区分后得到的N型硅料和P型硅料中分别任意选取100块，用导电 型号测试仪(广州半导体研究所生产的DLY-2型P/N导电类型鉴别仪)分别进行硅材料导 电类型测试。经测试，选取的100块N型硅料的导电类型均为N型；选取的100块P型硅料 的导电类型均为？型。实施例2:P/N型硅料的区分步骤为(1)配置显色溶液按照下述体积配比配置显色溶液 硝酸氢氟酸=1 120，将配置硝酸和氢氟酸放入到PVC耐腐蚀箱中，充分搅勻；氢氟酸 的质量分数为45 %、硝酸质量分数65 %。(2)酸洗将要区分的P、N型混合的硅料完全浸泡在耐腐蚀箱中的显色溶液内；硅 料的浸泡量以达到显色溶液的2/3处为宜，以使硅料完全的浸泡在显色溶液中；浸泡20分 钟后硅料表面出现明亮色，将混合的硅料捞出。(3)捞出的硅料用水冲洗、烘干；根据硅料显现的颜色，区分、分拣N型硅料和P型 硅料；其中N型硅料呈明亮色、P型硅料呈暗灰色。区分率实验从区分后得到的N型硅料和P型硅料中分别任意选取100块，用导电 型号测试仪(广州半导体研究所生产的DLY-2型P/N导电类型鉴别仪)分别进行硅材料导 电类型测试。经测试，选取的100块N型硅料中有99块硅料的导电类型为N型；选取的100 块P型硅料的导电类型均为P型。实施例3 P/N型硅料的区分步骤为(1)配置显色溶液按照下述体积配比配置显色溶液 硝酸氢氟酸=1 80，将配置硝酸和氢氟酸放入到PVC耐腐蚀箱中，充分搅勻；氢氟酸的 质量分数为40%、硝酸质量分数68%。(2)酸洗将要区分的P、N型混合的硅料完全浸泡在耐腐蚀箱中的显色溶液内；硅 料的浸泡量应使硅料完全的浸泡在显色溶液中；浸泡18分钟后硅料表面出现明亮色，将混 合的硅料捞出。(3)捞出的硅料用水冲洗、烘干；根据硅料显现的颜色，区分、分拣N型硅料和P型 硅料；其中N型硅料呈明亮色、P型硅料呈暗灰色。区分率实验从区分后得到的N型硅料和P型硅料中分别任意选取100块，用导电 型号测试仪(广州半导体研究所生产的DLY-2型P/N导电类型鉴别仪)分别进行硅材料导 电类型测试。经测试，选取的100块N型硅料中有99块硅料的导电类型为N型；选取的100 块P型硅料中有99块硅料的导电类型为P型。
实施例4 P/N型硅料的区分步骤为(1)配置显色溶液按照下述体积配比配置显色溶液 硝酸氢氟酸=1 90，将配置硝酸和氢氟酸放入到PVC耐腐蚀箱中，充分搅勻；氢氟酸的 质量分数为45 %、硝酸质量分数68 %。(2)酸洗将要区分的P、N型混合的硅料完全浸泡在耐腐蚀箱中的显色溶液内；硅 料的浸泡量应使硅料完全的浸泡在显色溶液中；浸泡16分钟硅料表面出现明亮色，将混合 的硅料捞出。(3)捞出的硅料用水冲洗、烘干；根据硅料显现的颜色，区分、分拣N型硅料和P型 硅料；其中N型硅料呈明亮色、P型硅料呈暗灰色。区分率实验从区分后得到的N型硅料和P型硅料中分别任意选取100块，用导电 型号测试仪(广州半导体研究所生产的DLY-2型P/N导电类型鉴别仪)分别进行硅材料导 电类型测试。经测试，选取的100块N型硅料的导电类型均为N型；选取的100块P型硅料 中有99块硅料的导电类型为P型。采用本区分P/N型硅料的显色溶液区分后的单晶硅，经投炉实验单晶参数为下 表
权利要求
1.一种区分P/N型硅料的显色溶液，其特征在于，该显色溶液的体积配比为硝酸氢 氟酸=1 80 120 ；其中氢氟酸的质量分数为40 45%、硝酸质量分数65 68%。
2.根据权利要求1所述的区分P/N型硅料的显色溶液，其特征在于，该显色溶液的体积 配比为硝酸氢氟酸=1 100。
3.—种区分P/N型硅料的方法，其采用权利要求1或2所述的显色溶液，其特征在于， 该方法步骤为(1)配置显色溶液将硝酸和氢氟酸按照配比存放在耐腐蚀箱中，充分搅 勻；(2)酸洗将要区分的P、N型混合的硅料完全浸泡在耐腐蚀箱中的显色溶液内，浸泡 15 20分钟后；(3)将硅料取出，冲洗，烘干；根据硅料表面显现的颜色区分P型硅料和N型硅料；其中 N型硅料呈明亮色、P型硅料呈暗灰色。
4.根据权利要求1所述的区分P/N型硅料的方法，其特征在于，所述步骤(2)中硅料 的浸泡量以达到显色溶液的2/3处为宜。
全文摘要
本发明公开了一种区分P/N型硅料的显色溶液和区分方法，该显色溶液的体积配比为硝酸∶氢氟酸＝1∶80～120；其中氢氟酸的质量分数为40～45％、硝酸质量分数65～68％。本显色溶液使清洗后的N型电子导电硅材料呈明亮色、P型空穴导电硅材料呈暗灰色，以实现清洗、分检比较容易的优点。经本发明显色溶液酸洗的非多晶硅料，表面的明、暗对比分明，P、N型用肉眼清晰可见，且用过的酸液还可以重复利用清洗硅料表面杂质；具有提高区分率、提升工作效率、提高单晶质量以及降低成本的优点。
文档编号G01N21/78GK102004101SQ20101028824
公开日2011年4月6日 申请日期2010年9月20日 优先权日2010年9月20日
发明者何京辉, 刘彬, 刘彬国, 曹祥瑞, 赵萌萌 申请人:邢台晶龙电子材料有限公司