和P掺杂硅层的生长交替，来在方向I上定向地凝固硅。
[0055]通常，定向凝固方法涉及拉晶法或基于包含在容器(特别地，坩祸)中的液浴在低于其熔点下、从其一端开始、直至其凝固的逐步冷却的方法。
[0056]可以利用本领域技术人员已知的任何拉晶法来执行根据本发明的方法的定向凝固的步骤(ii)，例如利用切克劳斯基拉晶法或者甚至所谓的布里奇曼(Bridgman)方法来执行。
[0057]也可以利用梯度冷却法(也称为“梯度冻结”)来执行该步骤(ii)。
[0058]安装适合于所选的生长方法的装置落在本领域技术人员的常识内。
[0059]优选地，利用拉晶法执行硅的定向凝固的步骤(ii)。
[0060]更特别地，生长方向I可以平行于容器的纵轴。容器的纵轴表示连接所述容器的截面(包括容器的壁)的所有质心的线。该纵轴可以是对于该容器的对称轴。
[0061]对于给定种类的用Λ表示的对流-扩散参数可以用如下关系限定:
[0062]Δ = V1 δ /D
[0063]其中:
[0064]-V1代表在方向I上测量的生长速度，也就是说，硅的液/固界面的蔓延速度；
[0065]-D是所关注的物质的扩散系数；和
[0066]- δ是在液/固界面的前面的溶质边界层的厚度。
[0067]不想被理论约束，根据如下关系，给定物质的有效分配系数krff (被限定为包含在固体中的浓度与在浴中远离界面的浓度的比率)直接取决于对流-扩散参数Λ:
[0068]keff= k/ (l-(l-k) Δ )，
[0069]其中，k为相态图所给出的所关注的物质的热力学的分配系数。
[0070]因此，根据本发明，可以通过关于所实施的η掺杂剂和P掺杂剂控制对流-扩散参数的值来获得η掺杂硅或P掺杂硅的生长。更具体地，包含在固体中的掺杂剂的含量由有效分配系数keff与该掺杂剂在浴中的浓度的乘积给出，在方法的开始设置该掺杂剂在浴中的浓度。
[0071]根据本发明的第一变型实施方式，可以借助硅的凝固速率的变化来执行在步骤(ii)中的对流-扩散参数的变化，特别地，硅的凝固速率的变化至少在有利于η掺杂硅的生长的值％与有利于P掺杂硅的生长的值V 2之间。
[0072]由于η型掺杂剂和P型掺杂剂不具有相同的扩散系数，因此当凝固速率从V/变化到V2时，它们的对流-扩散参数将不遵循相同的变化，从而将可获得η材料和P材料的交替生长。
[0073]本领域技术人员能够分别调整凝固速率VjP V 2的值，从而允许η掺杂硅和ρ掺杂硅的生长。
[0074]而且，本领域技术人员的常识包括如何调节用于改变凝固速率的生长方法的操作参数和条件。
[0075]作为示例，在利用拉晶法(例如利用切克劳斯基拉晶法)的硅的凝固的背景下，可以通过拉晶速度的控制来调整凝固速率，如在以下示例中所阐述的。
[0076]根据本发明的第二变型实施方式，可以借助液浴的搅动程度的变化来执行在步骤
(ii)中的对流-扩散参数的变化，特别地，液浴的搅动程度的变化至少在有利于η掺杂硅的生长的值81与有利于ρ掺杂硅的生长的值B 2之间。
[0077]实际上，如在J.P.Garandet 等人的文章 “Scaling analysis of the soluteboundary layer in the idealized growth configurat1ns，， ( “Journal of CrystalGrowth”106 (1990) 437-444，North Holland)中所报道的，液浴的搅动程度对溶质边界层的厚度S的值具有直接影响。
[0078]由于η型掺杂剂和ρ型掺杂剂不具有相同的扩散系数，因此当搅动程度从B/变化到B2时，它们的对流-扩散参数将不遵循相同的变化，从而将可获得η材料和ρ材料的交替生长。
[0079]本领域技术人员能够实施用于调整液浴的搅动程度的适合方法，从而允许η掺杂硅或P掺杂硅的生长。
[0080]例如，可以通过使用交变磁场的切克劳斯基型拉晶法中晶体和/或坩祸的强制旋转、旋转或滑动机械叶片、螺旋桨或圆盘，来调整搅动程度。
[0081]下文中参考图1，图1示意性且部分地示出在本发明的方法的步骤(ii)期间的给定时刻的系统的状态。
[0082]在容器I中进行凝固，该容器I例如可以为石英坩祸或石墨坩祸。将液浴100与处于固态的硅分离的液/固界面200沿方向I蔓延。
[0083]根据本发明所形成的多层结构(也称为“铸块”)呈现出一系列η掺杂层101和ρ惨杂层102。
[0084]调整步骤(ii)中的η掺杂层和ρ掺杂层中的每层的生长时间，从而获得对于所形成的各个掺杂层的期望厚度。
[0085]特别地，该生长时间被调整使得:在步骤(ii)完成时所形成的所述η掺杂层101和P掺杂层102彼此独立地在方向I上呈现出至少2mm的厚度LpL2，特别地从2mm到1cm的厚度，更特别地从5mm到5cm的厚度。
[0086]表达“彼此独立地”应当被理解成指的是η掺杂层的厚度L1可以不同于ρ掺杂层的厚度L2,或者甚至从一个n型掺杂层到另一个η型掺杂层，或从一个ρ型掺杂层到另一个P型掺杂层，厚度可以不同。
[0087]可以根据本领域技术人员的常识调整这些厚度Q、L2,以生产最终的晶圆，如在下文中更具体地描述。
[0088]特别地，由于η型材料通常不如ρ型材料对金属杂质敏感，因此光生电流通常在η掺杂区中比在P掺杂区中高。本领域技术人员能够调节P掺杂层和η掺杂层的厚度LpL2,尤其为了最佳地使最终的硅晶圆中的这些电流相等。
[0089]而且，关于对硅晶圆所预期的总长度L，调整在步骤(ii)中所形成的多层结构的最终厚度。
[0090]中间层
[0091]根据特别优选的实施方式，如图1所示，在η掺杂硅层101和ρ掺杂硅层102的生长之间进行中间层103的生长。
[0092]这些中间层可以不带有偏好地被定名为“中间区”、“电隔离区”或者甚至“补偿区”。
[0093]特别地，该中间层可以呈现出大于或等于80 Ω.πι的电阻率，特别地大于或等于400 Ω.m的电阻率，优选地大于或等于2000 Ω.ι?的电阻率。
[0094]可以利用任何传统方法测量电阻率，例如通过所谓的四点探针测量法，或者甚至通过测量由交变磁场引起的涡流的效应。
[0095]优选地，中间层在凝固方向I上呈现出厚度L3,该厚度Lj 50 μπι到5mm，优选地从 100 μ m 到 500 μ m。
[0096]实际上，最终的硅晶圆中的过长的中间区很可能导致活性材料的损失且因此导致将由这些晶圆形成的模块中的能源效率的降低。另一方面，过短的中间区可以显示出不足以确保子电池(η掺杂区和ρ掺杂区)之间的良好隔离，这也可导致形成的模块中的效率的降低。
[0097]如之前对于η掺杂层和ρ掺杂层的生长所阐述的，更特别地，在有利于ρ区和η区的生长的值之间的中间值处，通过调整对于各个掺杂种类的对流-扩散参数来进行中间层的生长。
[0098]根据第一变型实施方式，在借助凝固速率的变化的步骤(ii)中的对流-扩散参数的调整的背景下，可以通过将凝固速率调节到VJPV2之间的中间值形成中间层。
[0099]因此，根据特定实施方式，可以通过根据循环V1-V3-V2-V3-的重复改变硅的凝固速率来进行本发明的方法的步骤(ii)，其中，％是有利于η掺杂硅的生长的速率，乂2是有利于P掺杂硅的生长的速率，以及V3是有利于所述中间层的生长的速率，从而产生如图1所示的多层结构。
[0100]根据第二变型实施方式，在借助液浴的搅动程度的变化的步骤(ii)中的对流-扩散参数的变化的背景下，可以通过将搅动程度调节到Bjp B 2之间的中间值B 3来形成中间层O
[0101]因此，根据另一特定实施方式，可以通过根据循环B1-B3-B2-B3-的重复改变浴的搅动程度来进行步骤(ii)，其中，81是有利于η掺杂硅的生长的搅动程度，B 2是有利于ρ掺杂硅的生长的搅动程度，以及B3是有利于所述中间层的生长的搅动程度，从而产生如图1所示的多层结构。
[0102]将硅添加到液浴
[0103]根据特定实施方式，在步骤(ii)期间，在熔体浴中，将具有固体或液体形式的硅添加到液浴中，优选地逐步地添加，且添加的量使得其可以补偿随着硅的凝固而发生的液浴中的η掺杂剂和ρ掺杂剂的富集。
[0104]不想被理论约束，步骤(ii)期间的硅的这种添加有利地可以限制掺杂剂的宏观偏析的现象，宏观偏析的现象有可能引起生长的平行于方向I的层的电阻率的变化。
[0105]步马聚(iii):获得娃晶圆
[0106]根据本发明的方法的第三步骤，从在步骤(ii)完成时所获得的多层结构中，平行于方向I切割薄片104，如图1所示，从而获得预期的晶圆10。
[0107]可以使在本发明的方法的步骤(ii)完成时所获得的多层结构预先处于环境温度，并且在进行切割之前从坩祸中将其剥除。
[0108]可以利用本领域技术人员已知的任何传统方法，例如通过使用SiC的颗粒作为磨蚀剂，来进行该切割。
[0109]根据预期的硅晶圆的尺寸，特别地根据该硅晶圆的厚度e和长度L，来选择所切割的薄片的尺寸。
[0110]晶圆
[0111]如前文可见，根据多个方面中的另一方面，本发明涉及一种硅晶圆，特别地，利用前述方法所获得的硅晶圆。
[0112]在以下描述中将参考附图2，图2在竖向切割平面上示意性示出根据本发明的硅晶圆。
[0113]如图2所示，根据本发明的硅晶圆10在至少一个竖向切割平面上呈现出η掺杂区11和P掺杂区12的交替，各个区在晶圆的整个厚度e上延伸且在该切割平