本发明涉及一种硅磷合金的制备方法，具体设计一种高纯硅磷合金的制备方法，属于半导体材料。
背景技术：
1、拉制一定型号和电阻率的单晶硅时需要进行掺杂。磷掺杂硅单晶的生长一般都采用元素掺杂法。传统工艺中，采用磷单质作为掺杂剂，由于磷的蒸气压较高，所以在单晶生长过程中磷会大量的挥发，很难有效掺入硅单晶中，特别是对于重掺磷的单晶硅，需要掺杂的磷元素越多，掺杂时磷的挥发量越大，生长过程中挥发的大量的磷不但会污染炉内的环境，而且还使掺杂剂的掺入量难以控制，造成单晶硅轴向的杂质浓度偏差较大，使晶锭的电学性能不均匀。
2、以硅磷合金作为掺杂剂时，可以有效解决磷大量挥发，难以有效掺入硅中，不同部位磷含量差别较大，晶锭电学性能不均匀的问题。
3、发明专利cn115852473a公开了一种掺磷硅母合金的制备方法，发明专利cn113371714a公开了一种硅磷合金的制备方法。这两种方法均需在密封的石英容器内合成，合成完成后需将石英容器破坏才能将硅磷合金取出，只能单炉生成，不能连续生产。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本发明的第一个目的在于提供一种高纯硅磷合金的制备方法，该方法以三氯氢硅和三氯化磷为原料，通过气相还原反应实现硅和磷的共沉积，一方面，通过原料-产物气固相分离可以有效的将产物与原料进行分离，减少产物中的杂质，另一方面，通过控制各组分气体的流量即可实现对反应速率的控制，进而定量控制硅磷合金的组分比例。
2、为实现上述技术目的，本发明提供了一种高纯硅磷合金的制备方法，将包括含硅气体与含磷气体在内的原料气通入还原炉中进行还原沉积反应，反应结束后随炉冷却至室温，即得；
3、所述含硅气体与含磷气体的质量流量比为90～10000:1。
4、作为一项优选的方案，所述含硅气体为硅的气态氯化物。
5、作为一项优选的方案，所述含磷气体为磷的气态氯化物。
6、作为一项优选的方案，所述含硅气体为三氯氢硅。
7、作为一项优选的方案，所述含磷气体为三氯化磷。
8、作为一项优选的方案，所述还原炉在通入原料气之前还需进行前处理，所述前处理过程为：将还原炉抽真空后持续通入氢气，预热至还原沉积反应所需温度并保温。
9、作为一项优选的方案，所述还原炉抽真空的真空度≤10-4pa；所述氢气的纯度≥99.9999％；所述预热温度为1000～1100℃。
10、作为一项优选的方案，所述还原沉积反应的过程为：含硅气体与含磷气体在高温环境下与氢气发生还原反应，沉积于发热体表面。
11、作为一项优选的方案，所述发热体表面涂层与目标硅磷合金相同；
12、作为一项优选的方案，所述还原沉积反应的条件为：温度为1000～1100℃，时间为1～48h。
13、作为一项优选的方案，所述反应结束冷却后，还需要采用保护气氛对炉内气氛进行置换，再开炉取出产物。
14、作为一项优选的方案，所述保护气氛为高纯氩气和/或高纯氮气；所述保护气氛的纯度≥99.9999％。
15、相对于现有技术，本发明的有益技术效果为：
16、1)本发明所提供的方法中，以三氯氢硅和三氯化磷为原料，通过气相还原反应实现硅和磷的共沉积，一方面，通过原料-产物气固相分离可以有效的将产物与原料进行分离，减少产物中的杂质，另一方面，通过控制各组分气体的流量即可实现对反应速率的控制，进而定量控制硅磷合金的组分比例。
17、2)本发明所提供的方法中，所采用的原料均为气态，不仅有效解决了传统的双区热升华工艺中杂质含量较高的问题，还可以持续通气进行连续生产，经测试，采用本发明方法所制备的硅磷合金，其总杂质含量<1ppm，纯度达到6n级。
1.一种高纯硅磷合金的制备方法，其特征在于：将包括含硅气体与含磷气体在内的原料气通入还原炉中进行还原沉积反应，反应结束后随炉冷却至室温，即得；所述含硅气体与含磷气体的质量流量比为90～10000:1。
2.根据权利要求1所述的一种高纯硅磷合金的制备方法，其特征在于：所述含硅气体为硅的气态氯化物；所述含磷气体为磷的气态氯化物。
3.根据权利要求1所述的一种高纯硅磷合金的制备方法，其特征在于：所述含硅气体为三氯氢硅；所述含磷气体为三氯化磷。
4.根据权利要求1所述的一种高纯硅磷合金的制备方法，其特征在于：所述还原炉在通入原料气之前还需进行前处理，所述前处理过程为：将还原炉抽真空后持续通入氢气，预热至还原沉积反应所需温度并保温。
5.根据权利要求4所述的一种高纯硅磷合金的制备方法，其特征在于：所述还原炉抽真空的真空度≤10-4pa；所述氢气的纯度≥99.9999％；所述预热温度为1000～1100℃。
6.根据权利要求1所述的一种高纯硅磷合金的制备方法，其特征在于：所述还原沉积反应的过程为：含硅气体与含磷气体在高温环境下与氢气发生还原反应，沉积于发热体表面；所述发热体表面涂层与目标硅磷合金相同。
7.根据权利要求1所述的一种高纯硅磷合金的制备方法，其特征在于：所述还原沉积反应的条件为：温度为1000～1100℃，时间为1～48h。
8.根据权利要求1所述的一种高纯硅磷合金的制备方法，其特征在于：所述反应结束冷却后，还需要采用保护气氛对炉内气氛进行置换，再开炉取出产物。
9.根据权利要求8所述的一种高纯硅磷合金的制备方法，其特征在于：所述保护气氛为高纯氩气和/或高纯氮气；所述保护气氛的纯度≥99.9999％。