• 한국주조공학회지
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• 제32권6호
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• pp.276-283
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• 2012

This study presents the results on the changes of crucible thermal conductivity and inflow of Ar, and constructed the mathematical model about heat transfer into furnace. As process variables, simulation model was designated thermal conductivity of crucible to $0.5W{\cdot}m^{-1}{\cdot}K^{-1}$, $1W{\cdot}m^{-1}{\cdot}K^{-1}$, $2W{\cdot}m^{-1}{\cdot}K^{-1}$, $4W{\cdot}m^{-1}{\cdot}K^{-1}$, and inflow rate of Ar to 15 L/min, 30 L/min, 60 L/min. Initial condition and boundary condition were set respectively in two terms of process. Each initial conditions were set up by the preceding simulation of heat and fluid flow. The primary goal is the application of unidirectional growth of Si ingot using the result. In the result of the change of heat conductivity of crucible, the higher thermal conductivity of crucible shows the shorter solidification time and the bigger temperature difference. And the flow patterns are changed with the inflow rate of Ar. Finally, we found that the lower crucible's thermal conductivity, the better crucible is at polycrystalline Si ingot growth. But in case of Ar inflow, it is hard to say about good condition. This data will be evaluated as useful reference used in allied study or process variable control of production facilities.

• 한국결정성장학회지
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• 제18권1호
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• pp.45-49
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• 2008

태양광 산업의 성장에 따른 개선된 실리콘 잉곳 제조 방법의 개발은 중요한 이슈 중 하나이다. 단결정 실리콘 웨이퍼에 비해 가격 변에서의 유리함으로 인해 현재 다결정 실리콘 웨이퍼가 태양광 시장의 60% 이상을 점유하고 있으며 주조법, 열교환법, 전자기 주조법 등을 포함한 몇 가지 응고 공정들이 개발되어 오고 있다. 이 논문에서는 ADS 법을 이용하여 대형 다결정 실리콘을 성장하기 위한 공정모사를 수행하였다. ADS 법은 적은 열 손실, 짧은 공정 시간 및 효율적인 방향성 응고가 가능하다는 장점을 가지고 있다. ADS 공정의 수치해석은 온도 분포를 확인하기 위해 유체역학을 적용하였고, 공정모사 결과 240 kg 이상의 대형 다결정 실리콘 잉곳의 효율적인 방향성 응고가 가능함을 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제18권6호
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• pp.232-236
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• 2008

최근 실리콘 원료의 부족에 따른 가격상승으로 인하여 99.9999% 이상의 순도를 지닌 폴리 실리콘을 더 저렴하게 제조하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 순도 99%의 금속급 실리콘(MG-Si)을 원료로 산처리와 일방향 응고를 통해 고순도로 정제하는 연구를 수행하였다. MG-Si 럼프를 플레너터리 밀로 분쇄한 후 HCl/$HNO_3$/HF 산 수용액에서 처리하였다. 그 결과 Al, Fe, Ca, Mn 등과 같은 금속 불순물들의 실리콘 내 함량이 크게 감소하면서 실리콘의 순도는 99.995%까지 향상되었다. 정제된 실리콘 분말을 성형한 후 HEM로를 이용하여 용융시킨 뒤, 일방향 응고를 통하여 잉곳을 제조하였다. 성장시킨 다결정 실리콘 잉곳은 $0.3{\Omega}{\cdot}cm$의 비저항과 $3.8{\mu}{\cdot}sec$의 열 운반자 소멸시간(minority carrier life time)을 나타내었다.