小角晶界是重掺硼直拉<111>单晶硅生产制造过程中出现的严重缺陷,生产中需要避免。主要研究掺杂浓度对小角晶界的影响,通过实验发现当前工艺下小角晶界产生的临界掺杂浓度为9.05×1019cm-3。分析研究小角晶界的宏观分布及形态特征,其宏观分布与晶体各项异性具有一致性,并随掺杂浓度变化而规律性变化。利用位错模型计算小角晶界两侧晶向差为0.6″~12.76″,其晶向差随掺杂浓度增加而逐步变大。根据位错模型计算并分析自由能与掺杂浓度的关系,得到样品中宏观长度下小角晶界自由能为5.037×10-10~7 200.421×10-10J,并随着掺杂浓度增加而逐步变大。此外结合生长工艺和晶格补偿原理,提出高掺杂浓度下避免小角晶界的方法,并得到无小角晶界的重掺硼单晶硅,对实际生产有重要意义。