改良西門子法制備高純多晶硅-文庫吧資料
2025-07-03 15:51本頁面
【正文】 工業(yè)硅粉碎并用無水氯化氫(HC1)與之反應(yīng)在一個流化床反應(yīng)器中，生成擬溶解的三氯氫硅(SiHCl3)。其他包括分析、檢測儀器，控制儀表，熱能轉(zhuǎn)換站，壓縮空氣站，循環(huán)水站，變配電站，凈化廠房等。2 改良西門子法的生產(chǎn)工藝改良西門子法的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能降耗顯著、成本低、質(zhì)量好、采用綜合利用技術(shù)，對環(huán)境不產(chǎn)生污染，具有明顯的競爭優(yōu)勢。為達(dá)到此目的，常采用低成本高產(chǎn)率的物理提純法(亦稱冶金法)，具體方法是采用不同提純工藝的優(yōu)化組合對冶金級硅進(jìn)行提煉進(jìn)而達(dá)到太陽能級硅的純度要求。目前，采用流化床法生產(chǎn)顆粒狀多晶硅的公司有美國RECSilicon、瓦克公司、美國MEMC等。制取的SiH4 氣在流化床反應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行熱分解反應(yīng)，生成的多晶硅在預(yù)先加入的細(xì)硅粒表面生長，最終得到粒狀多晶硅?？刂七m當(dāng)?shù)臏囟群蛪毫?，使SiH4氣在流化床反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行熱分解反應(yīng)，分解生成Si和H2，生成的Si在預(yù)先加入的細(xì)硅粒表面沉積，得到粒狀多晶硅。該方法利用金屬硅和氯氣發(fā)生反應(yīng)，生成中間化合物四氯化硅，其反應(yīng)式為： Si+ 2Cl2→ SiCl4 （9）同樣采用精餾技術(shù)，對四氯化硅提純，然后再利用高純氫氣在1100～1200℃還原，生成多晶硅，反應(yīng)式為： SiCl4 + 2H2 → Si+ 4HCl （10） 流化床法流化床法也縮寫為FBR（fluidizedbed reactor），即使用流化床反應(yīng)器進(jìn)行多晶硅生產(chǎn)的工藝方法。 制備硅烷有多種方法，一般利用硅化鎂和液氨溶劑中的氯化銨在0℃以下反應(yīng)，這是由日本小松電子公司（Komatsu）發(fā)明的，具體反應(yīng)式是： Mg2Si+ 4NH4Cl→ 2MgCl2+ 4NH3 + SiH4 （4）另一種重要的硅烷制備技術(shù)是美國聯(lián)合碳化物公司（U nion Carbide）提出的，其主要反應(yīng)式為： 3SiCl4+ Si+ 2H2 →4SiHCl3 （5） 2SiHCl3→ SiH2Cl2+ SiCl4 （6） 3SiH2Cl2→ SiH4 + 2SiHCl3 （7）生成的硅烷可以利用精餾技術(shù)提純，然后通入反應(yīng)室，細(xì)小的多晶硅硅棒通電加熱到850℃以上，硅烷分解，生成的多晶硅沉積在硅棒上，如美國AsiMi、SGS（現(xiàn)REC）公司，其化學(xué)反應(yīng)為： SiH4 → Si+ 2H2 （8）同樣，硅烷的最后分解也可以利用流化床技術(shù)，能夠得到顆粒高純多晶硅，如美國的MEMC 公司。 硅烷熱分解法 用硅烷作為中間化合物有特別的優(yōu)點(diǎn)，首先是硅烷宜于提純，硅中的金屬雜質(zhì)在硅烷的制備過程中，不易形成揮發(fā)性的金屬氫化物氣體，硅烷一旦形成，其剩余的主要雜質(zhì)僅僅是B和P等非金屬，相對容易去除；其次是硅烷可以熱分解直接生成多晶硅，不需要還原發(fā)應(yīng)，而且分解溫度相對較低。 將置于反應(yīng)室的原始高純多晶硅細(xì)棒（直
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