减小了杂质气体在石英内壁上沉积并落入熔体的概率，同时也降低了液面以上气氛中杂质气体的分压，这更加有利于熔体内SiO、CO等杂质的充分挥发；另一方面，虽然被晶体覆盖的熔体挥发是非常不理想的，而且晶体中心挥发不如边缘；但是晶体拉速的提升容易引起熔硅表面低杂质区的熔硅对流至生长界面处，使晶体碳氧杂质含量降低。

    为进一步对比复合导流与普通导流对氧、碳含量的影响，对头部样片从中心至边缘每隔15mm进行氧含量径向测试，尾部样片进行碳含量径向测试，具体测试结果如图3所示。从图2可以看出，两种导流方式下径向氧、碳含量分布变化相同，而RPSY头、尾样片的径向氧、碳含量要低于RP。    

　　图4尾部样片的少子寿命扫描图，（a）、（b）分别为RP和RPSY尾部样片。（扫描图下方为颜色带，不同颜色对应着相应的少子寿命，从左到右，少子寿命是逐渐增大的）

　　Fig.3 Minority Carrier Lifetime scanning images of W-wafer

　　图4为两种导流方式下尾部样片的少子寿命扫描图，其中头尾部样片少子寿命平均值在表1中给出，RPSY头尾样片少子寿命均值要稍高于RP。理论而言，从样片中心到边缘，少子寿命的值基本呈现逐渐降低的规律[9]。而从尾部样片扫描图可以看出，少子寿命变化和分布无明显规律，而RP少子寿命分布均匀性却要稍优于RPSY，但边缘表层少子寿命低（红色区域）的厚度分布均匀性却劣于RPSY。众所周知，少子寿命是表征单晶硅中杂质含量和晶体缺陷的重要指标，因此少子寿命低的原因主要归根于杂质含量高和晶体缺陷多。然而晶体缺陷的形成与杂质的引入是密不可分的，如间隙位、替位的产生就会造成晶格畸变，金属杂质在单晶硅中会形成多个杂质能级等；此外，晶体温度梯度的增加会使晶体中存在较大的热应力，进而导致位错甚至微裂纹等晶体缺陷的形成，这些都是影响少子寿命的重要因素。综上所述，复合导流方式提高直拉单晶硅少子寿命不是很显著，但对改善尾部边缘表层低少子寿命区域厚度分布的均匀性十分有效。

　　结论

　　在CZ-Si单晶生长中，分别采用石墨热屏及石墨热屏和石英直筒组成的复合导流两种不同导流系统。结果显示，复合导流与普通导流相比：（1）晶体轴向温度梯度增大，晶体生长速率明显提升，平均高出4.52 mm/hr，大大缩短了拉制晶体的时间，同时也减少了热系统的能耗。（2）氩气流速的增大提高了熔硅表面上方气尘杂质被带走的速度，更有利于熔体中气尘杂质的挥发；再者，晶体拉速的提升易引起熔体表面低杂质区域对流至生长界面，因而使晶体碳氧含量降低。（3）直拉单晶硅少子寿命稍有提高，而且尾部边缘表层低少子寿命区域厚度的分布均匀性得到有效改善。