面粗糙度或突出，用于赋予半导体材料片材第一和/或第二凸面元件的 耐火材料的表面粗糙度。
[0027] 如图2和3所不，在一些实施方式中其中第一和第二凸面元件12, 16是第一和第 二圆柱辊筒，该系统10还包括邻近和接触第一圆柱辊筒的第一圆柱对22。在这种实施方 式中，系统10还可包括邻近和接触第二圆柱辊筒并用于支承第二圆柱辊筒的第二圆柱对 24。第一圆柱对22从第一圆柱辊筒与辊隙20相对设置，第二圆柱对24从第二圆柱辊筒 与辊隙20相对设置。第一和第二圆柱对22, 24可独立地包括相对于第一和第二凸面元件 12, 16如上所述的任意材料，但不像第一和第二圆柱辊筒，第一和第二圆柱对22, 24不必 但可包括任意耐火材料。此外，第一和第二圆柱对22, 24的形状可独立地是中空或实心。 因为当第一和第二圆柱辊筒由第一和第二圆柱对22, 24支承时第一和第二圆柱对22, 24接 触第一和第二圆柱辊筒，所以第一和第二圆柱对22, 24总体上具有不含污染物的光滑表 面，否则污染物将转移到第一和第二圆柱辊筒的外部表面。在一些实施方式中，第一和第 二圆柱对22, 24由金属或合金，例如碳钢、不锈钢或基于镍的超级合金形成。这种金属或合 金可包括例如作为涂层的腐蚀抑制剂，例如铬或铝氧化物。
[0028] 第一和第二圆柱对22, 24的各圆柱包括轴线，其基本上平行于第一和第二圆柱辊 筒22, 24的第一和第二轴线14, 18。第一和第二圆柱对22, 24可绕着这些轴线旋转。第一 和第二圆柱对22, 24通常用来防止第一和第二圆柱辊筒遭受弯曲负载。相反，第一和第二 圆柱对22, 24确保第一和第二圆柱辊筒只遭受压缩负载。为此，第一和第二圆柱对22, 24 总体上由轴承支撑，而第一和第二圆柱辊筒总体上不用轴承支撑。相反，第一和第二圆柱 辊筒总体上由第一和第二圆柱对22, 24支撑，因为第一和第二圆柱对22, 24支承第一和第 二圆柱辊筒。
[0029] 在一些实施方式中，第一凸面元件12包括第一耦合元件26,第二凸面元件16 包括第二耦合元件28,用于使得能旋转第一和第二凸面元件12, 16。第一和第二耦合元 件26, 28可分别耦合到第一和第二凸面元件12, 16的任意部分，只要第一和第二耦合元件 26, 28能使得能旋转第一和第二凸面元件12, 16。在一些实施方式中，第一和第二耦合元 件26, 28耦合到第一和第二凸面元件12, 16的相对端部。第一和第二耦合元件26, 28可通 过电机或提供旋转驱动扭矩的其它合适的方法（例如手动旋转）来旋转第一和第二凸面元 件12, 16。通常，第一和第二耦合元件26, 28分别独立地耦合到用于提供旋转驱动扭矩第 一电机和第二电机40, 42。
[0030] 在包括第一和第二圆柱对22, 24替代实施方式中，第一圆柱对22的一个或两个圆 柱和第二圆柱对24的一个或两个圆柱可包括耦合元件，用于当第一和第二圆柱辊筒由第 一和第二圆柱对22, 24支承时旋转第一和第二圆柱辊筒。
[0031] 在各种实施方式中，第一和第二凸面元件12, 16至少可沿着垂直于第一和第二轴 线14, 18的轴线从初始位置到操作位置进行调节。在这种实施方式中，第一和第二凸面元 件12, 16可在初始位置时相互公称接触（nominal contact)，且当半导体材料恪体或在其 间形成的部分或全部固化的沉淀物穿过时，在操作位置限定了辊隙20的宽度。当系统10 在操作位置时，由第一和第二凸面元件12, 16限定的辊隙20总体上对应于半导体材料片材 的所需厚度。
[0032] 在这些实施方式中，第一和第二凸面元件12, 16通常在初始位置时通过弹簧相 互公称接触，当半导体材料熔体穿过辊隙20时该弹簧压缩，由此把第一和第二凸面元件 12, 16调节成操作位置。
[0033] 图4显示了一种实施方式其中第一和第二凸面元件12, 16是第一和第二圆柱辊 筒，和其中系统10包括第一和第二圆柱对22, 24来分别支承第一和第二圆柱辊筒。第一 和第二圆柱辊筒与第一和第二圆柱对22, 24-起沿着第一和第二轴线14, 18在第一和第二 端部之间延伸。第一和第二圆柱辊筒的第一和第二端部各自包括框架元件30, 32。第一和 第二圆柱对22, 24可分别支撑通过支撑板34由轴承，其设置在系统10的框架元件30, 32 中用于分别固定第一和第二圆柱对22, 24。在该实施方式中，第一和第二圆柱辊筒不由轴 承支撑。相反，第一和第二圆柱辊筒由第一和第二圆柱对22, 24支承，从而第一和第二圆 柱辊筒横向地或穿过框架元件30, 32延伸且不与之接触。在各框架元件30, 32中，沿着垂 直于第一和第二轴线14, 18的轴线，邻近支撑板34设置可调节的板36。第一对圆柱辊筒 22在第一端部通过支撑板34和在第二端部通过可调节的板36由轴承支撑，而第二对圆柱 辊筒24在第一端部通过可调节的板（未显示）和在第二端部通过支撑板（未显示）由轴 承支撑。这种构造允许第一和第二圆柱辊筒22, 24各自沿着垂直于第一和第二轴线14, 18 的轴线是可调节的。在其他实施方式中，第一圆柱辊筒可同时在第一和第二端部由可调节 的板支撑，而第二圆柱辊筒同时在第一和第二端部由支撑板支撑（或者反之亦然），从而第 一和第二圆柱辊筒中只有一个沿着垂直于第一和第二轴线14, 18的轴线是可调节的。可调 节的板36接触在各框架元件30, 32中的与支撑板相对的弹簧，从而可调节的板36和支撑 板34任选地在初始位置时相互公称接触。当半导体材料熔体穿过辊隙20时，弹簧压缩，当 各框架元件30, 32中的可调节的板36远离支撑板34沿着垂直于第一和第二轴线14, 18的 轴线移动时，由此把系统10调节到操作位置。各框架元件30, 32可任选地包括垫片38,其 设置在可调节的板36和各框架元件30, 32之间以实时调节辊隙20。这种垫片38允许相对 于辊隙20调节系统10,从而系统10可用来形成半导体材料片材，其具有不同的厚度而无需 重新构造或改变系统。或者，作为垫片38的附加或替代，可利用具有不同压缩力或其它物 理性的不同弹簧。框架元件30, 32、支撑板34和可调节的板36总体上由刚性材料形成，例 如金属，金属合金，或陶瓷，或它们的组合/复合材料。
[0034] 所述方法包括在第一凸面元件12和第二凸面元件16中的至少一个的外部表面上 施加半导体材料熔体。在第一和第二凸面元件12, 16中的至少一个的外部表面上施加半 导体材料熔体的步骤，在第一和第二凸面元件12, 16中的至少一个的外部表面上形成沉淀 物。具体来说，当接触第一和第二凸面元件12, 16中的至少一个的外部表面时，至少一部 分的半导体材料熔体经历液固相转变以形成沉淀物。沉淀物可包括半导体材料熔体，部分 固化半导体材料、完全固化半导体材料和它们的任意组合。相反，一旦沉淀物穿过在第一 和第二凸面元件12, 16之间限定的系统10的辊隙20,就形成半导体材料片材。通常，沉淀 物是至少部分固化的，且不包括含液态半导体材料熔体的任何部分。沉淀物通常是易延展 的，且当沉淀物穿过系统的辊隙20时在应力下能进行塑性变形。
[0035] 总体上施加半导体材料熔体，从而半导体材料熔体接触就在系统的辊隙20上方 的第一和第二凸面元件12, 16的外部表面。在系统的初始位置，第一和第二凸面元件 12, 16通常相互公称接触，从而半导体材料熔体要穿过辊隙20就会接触第一和第二凸面元 件12, 16中的至少一个的外部表面。因为当接触第一和第二凸面元件12, 16中的至少一个 时半导体材料熔体经历液固相转变，通常期望邻近辊隙20即在其上方施加半导体材料熔 体，从而最小化与使固化的半导体材料熔体沉淀物通过辊隙20时相关的压缩力。
[0036] 半导体材料熔体通常设置在容器中（例如坩锅），并设置成例如倾倒至第一凸面 元件12和第二凸面元件中的至少一个的外部表面上。第一和第二凸面元件12, 16可在水 平平面设置，从而半导体材料熔体通过重力倾倒。或者，第一和第二凸面元件12, 16在垂 直平面设置，从而半导体材料熔体在垂直于重力牵拉的方向引入系统10。可通过在容器中 熔融合适的半导体材料来提供或获得半导体材料熔体。容器通常由选自下组的高温或耐火 材料形成：玻璃态氧化硅，石墨，碳化硅，玻璃碳，和氮化硅。或者，容器可由第一高温 或耐火材料形成，并提供有第二高温或耐火材料的内部涂层，其中该内部涂层适于接触半 导体材料熔体。所述半导体材料可以是硅。除了硅以外或者，半导体材料熔体可以选自：硅 的合金和化合物、锗、锗的合金和化合物、砷化镓、砷化镓的合金和化合物以及它们的组合。 例如，硅可为纯的，例如，固有或i-型硅；或者硅可为掺杂的，例如，包括n-型或P-型 掺杂剂的硅。
[0037] 半导体材料熔体可包括可形成半导体合金或化合物的至少一种非半导体元素。例 如，所述半导体材料熔体可包括砷化镓（GaAs)，氮化铝（AlN)和磷化铟（InP)。
[0038] 根据本发明的各种实施方式，所述半导体材料熔体可以是纯的或者掺杂的。如果 存在，示例掺杂剂包括硼、磷或铝，且可以任意合适的浓度存在例如1-lOOppm，这可基于例 如半导体材料片材中所需的掺杂剂浓度来选择。
[0039] 可利用至少一个加热元件来形成半导体材料熔体和/或把半导体材料熔体保持 在所需温度。合适的加热元件的示例包括电阻或电感加热元件、红外（IR)热源（例如，IR 灯），和火焰加热源。电感加热元件的一个示例是射频（RF)电感加热元件。RF感应加热可 以最大程度减少半导体材料熔体中出现外来物质的可能性，由此提供更清洁的环境。
[0040