Spectrographic determination of trace elements in solar-grade silicon

Summary

An optical emission spectrographic method is described for the estimation of fourteen trace metallic impurities such as B, Pb, Sn etc., in solar-grade silicon. The silicon is ground under liquid nitrogen, then mixed with high-purity graphite powder and sodium fluoride (the latter to improve the line-to-background ratio). The mixture is excited in a d. c. arc (12 A) in a nitrogen atmosphere. The spectra of the sample and standards over the wavelength region 2400–3350 Å are photographed. The detection limits for the various elements range from 1 to 25 ppm. A matrix line of silicon is chosen as the internal standard. The mean coefficient of variation in the determination of the various elements is between 9 and 24%.

Zusammenfassung

Eine emissionsspektrographische Methode zur Bestimmung von 14 Spurenelementen wie Bor, Blei, Zinn usw. in Solarzellensilicium wurde beschrieben. Das Silicium wird unter flüssigem Stickstoff zerkleinert und dann mit hochreinem Graphitpulver und Natriumfluorid gemischt. Letzteres dient zur Verbesserung des Verhältnisses Linie zu Untergrund. Das Gemisch wird im Wechselstrombogen (12 A) in Stickstoff atmosphäre angeregt. Die Spektren der Probe und der Standards zwischen 2400 und 3350 Å werden photographiert. Die Nachweisgrenzen für die verschiedenen Elemente liegen zwischen 1 und 25 ppm. Eine Linie der Silicium-Matrix dient als interner Standard. Der Variationskoeffizient bei der Bestimmung der verschiedenen Elemente liegt zwischen 9 und 24%.