多晶硅生产流程是什么?

作者&投稿:养缪 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
~ 多晶硅生产流程涉及多个步骤,每个步骤都对最终产品的纯度和质量至关重要。以下是该流程的详细描述:
1. 首先,石英砂(主要成分为SiO₂)在电弧炉中与碳(C)反应,通过化学反应SiO₂+C→Si+CO₂↑,提炼出纯度达到98%的工业硅。
2. 为了进一步提高纯度,工业硅被粉碎并与无水氯化氢(HCl)在流化床反应器中反应,生成拟溶解的三氯氢硅(SiHCl₃)。该反应Si+HCl→SiHCl₃+H₂↑是在300度温度下放热进行的,同时形成气态混合物(包含H₂,HCl,SiHCl₃,SiCl₄,Si)。
3. 气态混合物需要经过进一步提纯。首先过滤硅粉,冷凝SiHCl₃和SiCl₄,而气态H₂和HCl则返回到反应中或排放到大气中。随后,对冷凝物SiHCl₃和SiCl₄进行分解,并净化三氯氢硅(通过多级精馏)。
4. 净化后的三氯氢硅在高温下通过还原工艺,以高纯的SiHCl₃在H₂气氛中还原沉积,从而生成多晶硅。该反应SiHCl₃+H₂→Si+HCl中,反应容器为密封的,使用电加热硅池中的硅棒(直径5-10毫米,长度1.5-2米,数量80根)在1050-1100度下生长多晶硅,直径可达到150-200毫米。大约三分之一的三氯氢硅在此过程中发生反应,生成多晶硅。剩余部分则与H₂,HCl,SiHCl₃,SiCl₄一同从反应容器中分离,这些混合物可能进行低温分离、再利用或返回到整个反应中。气态混合物的分离是一个复杂且能耗大的过程,它在很大程度上决定了多晶硅的成本和工艺的竞争力。
多晶硅的应用范围很广,它可以作为拉制单晶硅的原料。与单晶硅相比,多晶硅在物理性质(如力学、光学和热学性质的各向异性)方面表现不如单晶硅明显,在电学性质方面,多晶硅的导电性也远不如单晶硅显著,甚至几乎没有导电性。然而,在化学活性方面,两者的差异极小。多晶硅和单晶硅可以从外观上进行区分,但真正的鉴别需要通过分析测定晶体的晶面方向、导电类型和电阻率等。作为当代人工智能、自动控制、信息处理、光电转换等半导体器件的电子信息基础材料,多晶硅扮演着至关重要的角色。

硅的生产工艺流程有哪些?
答:硅的生产工艺流程主要包括以下几个步骤:1. 加料熔化:将多晶硅原料和根据所需电阻类型添加的杂质(如硼、磷、锑、砷)放入石英坩埚中。然后在石英坩埚内抽真空并注入高纯氩气,以维持一定的压力范围。接着开启石墨加热器电源,将温度升至熔化温度(约1420℃),使多晶硅原料熔化。2. 缩颈生长:在硅熔体...

多晶硅生产工艺及硅片生产用途?
答:生产工艺:清炉,装料,抽真空,检漏,熔料,安定,引晶,放肩,转肩,等径,收尾,冷却,取棒。生产用途:做太阳电池板

多晶硅是如何生长的?
答:[生产工艺]加料熔化—➞缩颈生长—➞放肩生长—➞等径生长—➞尾部生长 (1)加料:将多晶硅原料及杂质放入石英坩埚内,杂质的种类依电阻的N或P型而定。杂质种类有硼,磷,锑,砷。(2)熔化:加完多晶硅原料于石英埚内后,长晶炉必须关闭并抽成真空后充入高纯氩气...

多晶硅的工业生产
答:改良西门子法和硅烷法主要生产电子级晶体硅,也可以生产太阳能级多晶硅。 硅烷法是将硅烷通入以多晶硅晶种作为流化颗粒的流化床中,是硅烷裂解并在晶种上沉积,从而得到颗粒状多晶硅。因硅烷制备方法不同,有日本Komatsu发明的硅化镁法,其具体流程如图2所示、美国Union Carbide发明的歧化法、美国MEMC采用的...

多晶硅片的制作流程
答:硅粉-氯硅烷-提纯-还原成硅锭-切片

多晶硅生产有哪些车间
答:在冶炼车间、切片车间和光伏组件生产车间这三个车间里比较好。1、冶炼车间:冶金硅经过还原反应制成高纯硅后,需要进一步精炼来制备多晶硅。这一步通常是在冶炼车间完成的,主要包括加热熔炼、氧化熔炼和真空熔炼等生产过程。2、切片车间:在多晶硅坩埚中熔融后,需要将其快速冷却以形成硅棒。随后,在切片...

制备多晶硅的工艺流程,涉及哪些到的化学方程式?
答:具体方程楼下已经说了。但实际反应则分主反应和副反应。主反应简单。副反应复杂。副反应是影响主反应的一系列复杂反应。多晶硅制备过程中 主反应也就4-6条,细了说。 副反应可以编一本书。压力不同,温度不同,流体力学变化都会影响副反应的巨大变化。这就是工艺上控制不好的主要原因。有经验的其实也...

三氯氢硅在氢还原炉内进行CVD反应生产高纯多晶硅 是怎么反应的_百度知 ...
答:改良西门子法是用氯和氢合成氯化氢(或外购氯化氢),氯化氢和工业硅粉在一定的温度下合成三氯氢硅,然后对三氯氢硅进行分离精馏提纯,提纯后的三氯氢硅在氢还原炉内进行CVD反应生产高纯多晶硅。国内外现有的多晶硅厂绝大部分采用此法生产电子级与太阳能级多晶硅。(1)石英砂在电弧炉中冶炼提纯到98%并...

熟悉单晶硅、单晶硅的请进!
答:生产流程:先装料 把多晶硅、复拉、边皮(有的厂还加锅底料)装在石英坩埚里然后盖上生长炉,抽空。抽空一小时后加初温,半小时后加中温,再过半小时加高温;一般在4小时内料就会化完,然后提肩测电阻(这不是拉晶工的事)。测完试就开始引细颈(在150厘米左右),引完细颈后就开始放肩,肩...

多晶硅还原工艺简述怎么写?
答:多晶硅还原是制备单晶硅的关键工艺之一。其主要流程如下:1. 原料准备:采用高品质的多晶硅(Si)块或片,经过清洁、研磨和酸洗等工序,确保其纯度和表面质量。2. 化学反应还原:多晶硅材料与还原剂在高温下在还原反应釜中反应。还原剂通常采用三氯化硅(SiCl3)和氢气(H2),反应生成气态的硅氢化物(SiH4...