低品位シリコン原料を用いてシリコンインゴットを形成する技術は、坩堝装置内
で、低品位シリコンから溶融シリコンを生成し、前記溶融シリコンの方向性固化を行って
、前記坩堝装置内にシリコンインゴットを形成する。前記方向性固化により、概して固化
したシリコン分量と、概して溶融したシリコン分量とが生成される。本方法およびシステ
ムは、前記概して固化したシリコン分量を前記坩堝装置に内に保持しながら、前記概して
溶融したシリコン分量の少なくとも一部を前記坩堝装置から除去することを含む。前記概
して固化したシリコン分量の方向性固化を制御する一方で、より不純物が混入した溶融シ
リコンを除去することによって、前記低品位シリコン原料よりも概して品質の高いシリコ
ンを含むシリコンインゴットを得る。
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補償されたシリコン原料からシリコンインゴットを形成する際に抵抗率を制御する方法が、補償され改質された金属級シリコン原料を調製して溶融させてシリコン融液を形成する。補償され改質された金属級シリコン原料によりｐ型優勢の半導体が得られる。このｐ型半導体について、当該方法がホウ素およびリンの濃度を評価し、所定量のアルミニウムまたは／およびガリウムを添加する。当該方法はさらに、所定量のアルミニウムまたは／およびガリウムと一緒にシリコン原料を溶融させてシリコン融液を形成し、このシリコン融液から一方向凝固を実行し、アルミニウムまたは／およびガリウムを添加することにより、シリコンインゴット全体に亘ってシリコンインゴットの抵抗率を均一に維持する。個々のインゴット中でシリコン原料の抵抗率が小さくなる（典型的には０．４Ωｃｍよりも小さく）なる場合、釣り合いの取れた量のリンをアルミニウムまたは／およびガリウムに場合によっては添加することができる。抵抗率が非常に小さい（典型的には、０．２Ωｃｍ付近および０．２Ωｃｍより僅かに小さい）場合には、リンの添加が必要になる。
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