高温素材プロセッシング

[3101-07-07] 液体Si-Zn合金からの析出および溶融凝固を用いたSi精製法

^○安田 幸司¹、井戸 彬文¹、鍾 明¹、野平 俊之¹、萩原 理加¹、本間 敬之² (1. 京都大学、2. 早稲田大学)

司会: 武部博倫（愛媛大学）

キーワード：シリコン、亜鉛、フローティングゾーン、凝固精製、揮発精製

当グループでは、850 ℃の溶融CaCl₂中における液体Si–Zn電極上でのSiO₂直接電解還元と、降温処理によるSi–Zn合金からのSi析出とを組み合わせた、太陽電池級シリコンの新規製造プロセスについて研究を行っている。同プロセスでは、電解工程からの生成物の回収が容易で、分離工程におけるSiの精製が可能であるという利点を有する。以前の発表では、析出工程における不純物元素の分配係数の計算と、析出実験で得られたSiの不純物分析により、同工程における精製能について実証を行った。本発表では、液体Si–Zn合金から析出させたSiについて、卓上結晶育成装置で2回のフローティングゾーン処理を行うことで、シリコンインゴットの作製を行った。GD-MSと燃焼-IR法による分析の結果、フローティングゾーン処理では、遷移金属やP、O等の軽元素のみならず、析出Si中の空隙に残留するZnも除去され、金属不純物1ppm以下のSiインゴットが作製できることが示された。