化學(xué)法提純單晶硅ppt課件(已修改)
2025-05-18 12:13 本頁(yè)面
【正文】 1 化學(xué)法制取單晶硅 2 化學(xué)法制取單晶硅 生產(chǎn)過程 ? 單晶硅的制法通常是先制得多晶硅或無定形硅，然后用直拉法或懸浮區(qū)熔法從熔體中生長(zhǎng)出棒狀單晶硅。熔融的單質(zhì)硅在凝固時(shí)硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核，如果這些晶核長(zhǎng)成晶面取向相同的晶粒，則這些晶粒平行結(jié)合起來便結(jié)晶成單晶硅。 原料 →多晶硅 → 單晶硅 3 化學(xué)法制取單晶硅 一、多晶硅 多晶硅產(chǎn)品分類 : 多晶硅按純度分類可以分為冶金級(jí)（工業(yè)硅）、太陽(yáng)能級(jí)、電子級(jí) 冶金級(jí)硅（ MG）：是硅的氧化物在電弧爐中被碳還原而成。一般含 Si為 9095%以上，高達(dá) %以上。 4 化學(xué)法制取單晶硅 太陽(yáng)級(jí)硅 (SG)：純度介于冶金級(jí)硅與電子級(jí)硅之間，至今未有明確界定。一般認(rèn)為含 Si在 %–%（ 4～ 6個(gè) 9）。 電子級(jí)硅（ EG）：一般要求含Si%以上，超高純達(dá)到%～ %（ 9～ 11個(gè) 9）。其導(dǎo)電性介于 104–1010歐厘米。 5 多晶硅生產(chǎn)技術(shù)主要有： ? 改良西門子法 ? 硅烷法 ? 流化床法。 ? 正在研發(fā)的還有冶金法、氣液沉積法、重?fù)焦鑿U料法等制造低成本多晶硅的新工藝。 6 7 西門子法（三氯氫硅還原法） ? （一）、西門子法（三氯氫硅還原法） ? 西門子法（三氯氫硅還原法）是以 HCL（或 ClH2）和冶金級(jí)工業(yè)硅為原料，將粗硅（工業(yè)硅）粉與 HCL在高溫下合成為 SiHCl3，然后對(duì) SiHCl3進(jìn)行化學(xué)精制提純，接著對(duì) SiHCL3進(jìn)行多級(jí)精餾，使其純度達(dá)到 9個(gè) 9以上，其中金屬雜質(zhì)總含量應(yīng)降到 ，最后在還原爐中 1050℃ 的硅芯上用超高純的氫氣對(duì) SiHCL3進(jìn)行還原而長(zhǎng)成高純多晶硅棒。 8 9 西門子法（三氯氫硅還原法） 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的多晶硅廠絕大部分采用此法生產(chǎn)電子級(jí)與太陽(yáng)能級(jí)多晶硅。 生產(chǎn)流程 ? （ 1）石英砂在電弧爐中冶煉提純到 98%并生成工業(yè)硅，其化學(xué)反應(yīng)SiO2+C→Si+CO2↑ 10 西門子法（三氯氫硅還原法） （ 2）為了滿足高純度的需要，必須進(jìn)一步提純。 把工業(yè)硅粉碎并用無水氯化氫 (HCL)與之反應(yīng)在一個(gè)流化床反應(yīng)器中，生成擬溶解的三氯氫硅(SiHCl3)。其化學(xué)反應(yīng) Si+HCl→SiHCl3+H2↑ 反應(yīng)溫度為 300度，該反應(yīng)是放熱的。同時(shí)形成氣態(tài)混合物 (Н2,НCL,SiНСL3,SiCL4
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