多晶硅设计

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200吨/年多晶硅装置工程设计

200吨/年多晶硅装置工程设计

山东鼎 昌硅业科技有限公司根据市场需要新建一套 2 0 0 吨/
年 太 阳能 级 多 晶硅 生 产 装 置 。该 装 置 采 用 改 良西 门 子 工 艺 , 主 要 包 括 三氯 氢硅 提 纯 部 分 、 干法 回收 部 分 、 晶硅 还 原 与 后 处 理 多
除去氢气中氯化氢 、 氯硅烷 , 在损失氯化 氢 、 氯硅烷同时, 增加了 废 水的处理量 , 并且 回收氢气 必须经纯化干燥后才 能利用 。因 此传统工艺消耗 大 、 收率低 、 成本高 。采用 干法 回收 , 尾气 中的 各组分几乎可以 10 0 %分离 回收 , 因此收率 高 、 成本低 。 干法 回收包括 : 鼓泡淋洗 、 加压冷凝 、 吸收脱 吸 、 活性炭吸附 4 个主要工艺过程 。尾气经过冷却后进人鼓泡淋洗塔 , 用氯硅烷 循环泵输送 的低温氯硅烷鼓泡淋洗 , 尾气中大部分三氯氢硅 、 四 氯化硅被吸收后 , 回氯硅烷贮罐供氯硅烷循环 泵循环使用 , 返 富 余氯硅烷送往干法精馏部分。 吸收后尾气经过尾气压缩机升压至 06 a进入压缩 气一 . MP , 吸 收气换热器 、 压缩气过冷器冷却 , 冷凝下来的氯硅烷返回氯硅烷 贮罐 , 不凝气进入吸收塔 , 其中绝大部分 SH 1 SC HC 、 i C, i1 、 、 I被低 温 四氯化硅 ( 贫液 ) 吸收下来 , 吸收了氯硅烷 、 1 HC 的四氯化硅( 富
气 一 换 热 器 内 换 热 至 30C 右 , 入 还 原 炉 内 , 15  ̄ 气 0 ̄左 进 在 00E的
出干法精馏产品 , 送往还原工序 , 塔釜高沸物送往高沸物储罐储 存。干法精馏 1 塔塔径 80 m, 0 m 干法精馏 2 塔塔径 1 0 mm。 0 0
提 纯 部 分 在 两 塔 系 统 中 , 塔 操 作 压 力 分 别 为 02 p 和 两 .M a

多晶硅薄膜晶体管源漏轻掺杂结构的优化设计

多晶硅薄膜晶体管源漏轻掺杂结构的优化设计
杂结 构 对 改 善 I E 的击 穿 电压 、 电 子效 应 及 GF T 热
中 国科 学 院 九 五 计 划资 助礓 目 ( KY9 1A152  ̄ 吉 林 省 杰 出青 年 科学 研 究 计 莉 资 助 项 目 5一 0 ) 李 牧菊 女 , 7 l 6年 出生 , 士 研 究 生 , 9 博 主要 从 事 薄 膜 晶体 管 液 晶显 示 器 的 研 究 工作 . 究方 向 为 薄 膜 晶 体 管 的 物 理 模 型 , 件 设 计 与 优 化 研 器
晶硅 薄 膜 晶体管 的漏 电 流进 行 了合理 的 分 析 , 出 给
漏 电 流 与器 件 参 数 及 驱 动 电压 等 因素 问 的 函数 关
系 , 进 一步 提 出源 漏 轻掺 杂 结 构在 改进 器件 关 态 并
漏 电流 方面 的 物理 机 制 , 对轻 掺 杂 结构 多 晶硅 薄膜
关 键 氓 :薄 膜 晶体 管 ;热 电 子 发射
EEACC : 2 6 50
中图 分 类 号 :T 2 N3
文 献标 识 码 :A
文 章 编 号 :05 —] 7 2 0 ) 40 1 5 2 34 7 (0 2 0 —4 40
短 淘道 效应 中 的模 拟 结 果 . 论 文 中没 有 给 出明 确 但
维普资讯
第 2 卷 第 4期 3
20 0 2年 4月





V0 3 No 4 L2 .
A 0r , 2 2 00
CHI NES OURN AI Ej OF S EM I ONDUCTORS C
多晶硅 薄 膜 晶体 管 源漏 轻 掺 杂 结构 的优 化设 计
1 引言
多 晶硅薄膜 晶体 管在 高清晰度 液 晶显示 器及有

低温多晶硅集成电路设计与展望

低温多晶硅集成电路设计与展望
21 0 2年第 4期
信 息 通 信
I ORMAT ON & C0MMUNI NF I CATI ONS
2)
( 总第 10 期) 2
低温 多晶硅集成 电路设计与展望
韩 春龙
( 天津市中环系统工程有限责任公司, 天津307 ) 00 1

的像素电路等等 。要在非 晶硅或者玻璃或 者柔性衬底上制备
电子器件, 多晶硅器件就是一个非常好 的选择 。
5 9
2 1 年 第 4 期 02
信 息 通 信
I ORMAT ON & COM M UNI NF I CATI ONS
2 1 02
( 第 10 期 ) 总 2
(u . N 2 ) Sm o 10
晶硅工艺流程和器件结构。多晶硅工艺流程和器件结构的设 计流程, 如图 1 所示
图 1多晶硅 营流程和器件鲭构的馔计流程 确定特定条件下的多晶硅工蓥流程和器件结构后,编写 相蓑的工艺规则文件 ( D C E e L S P X规则 包括 R 、 R V 和 E 件)就可以进行多晶硅集成电路设计, , 设计流程如图2 所示
1 多晶硅集成电路的设计流程 . 2 不同的多晶硅薄膜晶化拉术,晶化得到的多晶硅的晶粒 太小、 带隙之间的缺陷态及载流子的迁移率不相同。因此, 要 进行多晶硅集成电路设计,就需臻针对不同的多晶硅晶化技 术建立不同的工艺参数文件和器件结构模犁,并对不同的多 晶硅的工艺条件和器件结构进行模拟仿真及优化。 耍避行多晶硅集成电路设计,首先要从雾晶硅工艺步骤 和器件性能需求出筑,在充分理解王蓥对器件性能影响的情 况下,握出符合要求的工艺流程和器件结构定冀。确定这两 者 后, 按照定鬓编写相应的工艺仿真 件, 并进行二蓄仿真。 I = 最后将工苣仿真变件的数据导入器件仿真工具中进行器件仿 真, 并通过分析器件仿真的结果, 调整工艺流程和器件结构定 义中出现的偏差,然后重新进行整个流程的仿真。通过不断

多晶硅项目规划设计方案 (1)

多晶硅项目规划设计方案 (1)

多晶硅项目规划设计方案投资分析/实施方案多晶硅项目规划设计方案多晶硅,是单质硅的一种形态。

熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅。

该多晶硅项目计划总投资19502.39万元,其中:固定资产投资14546.78万元,占项目总投资的74.59%;流动资金4955.61万元,占项目总投资的25.41%。

达产年营业收入37858.00万元,总成本费用28544.92万元,税金及附加370.63万元,利润总额9313.08万元,利税总额10968.27万元,税后净利润6984.81万元,达产年纳税总额3983.46万元;达产年投资利润率47.75%,投资利税率56.24%,投资回报率35.82%,全部投资回收期4.29年,提供就业职位555个。

报告根据项目工程量及投资估算指标,按照国家和xx省及当地的有关规定,对拟建工程投资进行初步估算,编制项目总投资表,按工程建设费用、工程建设其他费用、预备费、建设期固定资产借款利息等列出投资总额的构成情况,并提出各单项工程投资估算值以及与之相关的测算值。

......多晶硅项目规划设计方案目录第一章申报单位及项目概况一、项目申报单位概况二、项目概况第二章发展规划、产业政策和行业准入分析一、发展规划分析二、产业政策分析三、行业准入分析第三章资源开发及综合利用分析一、资源开发方案。

二、资源利用方案三、资源节约措施第四章节能方案分析一、用能标准和节能规范。

二、能耗状况和能耗指标分析三、节能措施和节能效果分析第五章建设用地、征地拆迁及移民安置分析一、项目选址及用地方案二、土地利用合理性分析三、征地拆迁和移民安置规划方案第六章环境和生态影响分析一、环境和生态现状二、生态环境影响分析三、生态环境保护措施四、地质灾害影响分析五、特殊环境影响第七章经济影响分析一、经济费用效益或费用效果分析二、行业影响分析三、区域经济影响分析四、宏观经济影响分析第八章社会影响分析一、社会影响效果分析二、社会适应性分析三、社会风险及对策分析附表1:主要经济指标一览表附表2:土建工程投资一览表附表3:节能分析一览表附表4:项目建设进度一览表附表5:人力资源配置一览表附表6:固定资产投资估算表附表7:流动资金投资估算表附表8:总投资构成估算表附表9:营业收入税金及附加和增值税估算表附表10:折旧及摊销一览表附表11:总成本费用估算一览表附表12:利润及利润分配表附表13:盈利能力分析一览表第一章申报单位及项目概况一、项目申报单位概况(一)项目单位名称xxx科技发展公司(二)法定代表人韩xx(三)项目单位简介公司依托集团公司整体优势、发展自身专业化咨询能力,以助力产业提高运营效率为使命,提供全方面的业务咨询服务。

双层多晶硅单层机械结构表面牺牲层工艺的版图层定义和设计规则

双层多晶硅单层机械结构表面牺牲层工艺的版图层定义和设计规则

附录二
双层多晶硅(单层机械结构)表面牺牲层工艺的版图层定
义和设计规则(草案)
为了使表面牺牲层MEMS设计标准化,利用ICCAD根据进行版图设计规则的自动检查,并更有利于重点实验室的对外开放,我们根据我所的工艺条件及表面牺牲层工艺的特点,制定出该设计规则。

表面牺牲层的工艺研究尚在进行中,根据工艺结构,设计规则还会进行相应的修改。


用于形成MEMS结构的版图层共有六层,具体内容显示于表1,其中所列各层均已在ICCAD工具COMPASS和CADENCE中建立。

掩膜版的阴阳依据正胶所定。

层描述
1.GPLT
该掩膜版用来定义第一层多晶硅的图形。

用来提供机械层的电学连接,地极板或屏蔽电极。

TC
对覆盖在GPLT上的Si3N4成图,主要用来检测机械层与硅片的接触情况。

如不需要检测,可不选。

3.BUMP
在牺牲层上形成凹槽(~2000A),使得以后形成的多晶硅机械层上出现小突起,减小在释放过程或工作过程机械层与衬底的接触面积,起一定的抗粘附作用。

4.ANCH
在牺牲层上刻孔至GPLT,形成机械层在衬底上的支柱,并提供电学连接。

5.INTC
形成Al金属互连线。

6.BEAM
用来形成多晶硅机械结构。

我们目前工艺中采用2μ厚的多晶硅和1.6μ厚的牺牲层。

基本结构和设计规则
图1。

光伏专业太阳电池多晶硅绒面创新实验设计

光伏专业太阳电池多晶硅绒面创新实验设计
( 新余 学 院

a太 阳能科 学 与工程 系 ; b机 电工 程系 , 江西
新余
380 ) 304
要 : 于 太 阳 电池 多 晶硅 绒 面 创 新 实验 设 计 , 述 了 多晶硅 绒 面形 成 原 理 , 点说 明 了所 设 计 实验 的 目的 和 内容 。 基 阐 重
实践证 明该 实验能够提供 学生直接接触光伏领域 中主流技 术的机会 , 增强 学生对太阳 电池制绒 工艺环 节的感性认 识, 提 高学生的实际动手能力、 创新设计能力和新技 术的应 用能 力。
以上 的增长 率 高 速增 长 。2 0 0 5年 , 球 太 阳能 电 池 坚实 基础 。 全 总产量 为 2 0 MWp 累计 装 机 发 电容 量 超过 5 Wp 2 多晶硅表 面制绒 的基本 原理 30 , G , 预计 到 2 1 , 伏 安装 将 占到 当年 全部 电力 安装 00年 光 的5 , % 累计安 装 达 到 1G 。到 2 3 5 Wp 0 0年 光 伏 发 电 将 占世 界发 电总量 的 3 % 以上 ,0 0年 光伏 产 业将 0 25 成 为全球 重要 的能源支 柱产业 ¨ 。 J
收 稿 日期 :0 0— 8—1 21 0 2
基金项 目及第一作者简介 : 1 2 0江西省教 育厅科技 项 目( J16 7 、0 9年 江西省 高校省级教 改项 目(X G一 9—2 0 G J0 4 ) 2 0 JJ 0 4—2 、 )
20 0 9年校级招标课题 资助项 目( J9 1 。张发云(9 7一) 男 , X 00 ) 16 , 江西吉安人 , 副教授 , 工学博 士, 主要从 事光伏材料 与先进 轻
合金 材 料 制 备 技 术 的研 究及 模 拟 仿 真 。

多晶硅流程图及阀门分布图

多晶硅流程图及阀门分布图

冶炼 硅矿石
99%浓度硅粉 HCL
盘阀 混合器
耐磨球阀 氧化反应釜
冷氢化工艺:
区别 优点
阀门
类型 项目
Si+H2+SiCl4三者反应
投资大,效益高
1500吨/年, 其中回有 Incology 800 特材球 阀,仪表和 工艺加起来 不超过10台 。
如图所示
内蒙古包头三路集团3000吨/年多晶硅项目,项目经理:洪川。仪表设计:杨勇。审核:顾兴海
热氢化工艺:
区别 优点
阀门
类型 项目
Si+Hcl,硅粉与盐酸直接反应
投资小,适合规模小的单位,技术成熟,成达院以此设计为主。
1500吨/年, 耐磨阀数量 为40-50台, 四寸价格为 10万人民币 左右。硬密 封球阀价格 为5-6万人民 币左右。
如图所示
新疆特变电工1500吨/年加1000吨/年。仪表设计:顾兴海
冶炼 硅矿石
99%浓度硅粉 H2
盘阀 混合器
Байду номын сангаас
耐磨球阀、Incology 氧化反应釜
主。
SIHCL3(三氯氢硅)提纯 H2
还原反应
硬密封球阀
Si
提纯处理 硅板99.999999%
SiCl4
可直接在市场上采购SIHCL3后进行 还原反应,进行产量扩容,新疆特 变电工就是如此,只有后端还原部
。仪表设计:杨勇。审核:顾兴海
Incology特材阀 SIHCL3(三氯氢硅)提纯 H2
还原反应
硬密封球阀
Si
提纯处理 硅板99.999999%
SiCl4

多晶硅双面双玻组件技术规范书

多晶硅双面双玻组件技术规范书

多晶硅双面双玻组件技术规范书1. 引言该技术规范书旨在规范多晶硅双面双玻组件的设计、制造和测试,提高组件的质量和性能,以满足市场需求。

2. 适用范围本技术规范书适用于多晶硅双面双玻组件的各个环节,包括材料选择、工艺流程、性能要求等。

3. 材料要求- 3.1 多晶硅:选择高纯度、晶粒尺寸均匀的多晶硅作为组件的基材。

- 3.2 玻璃:选择具有良好透光性、机械强度和化学稳定性的玻璃作为组件的封装材料。

4. 设计要求- 4.1 尺寸:组件的尺寸应符合市场需求,并考虑安装和连接的方便性。

- 4.2 接线:设计合理的接线方式,确保电流传输的稳定性和效率。

- 4.3 结构:优化组件的结构,提高光的收集效率和转换效率。

5. 制造工艺- 5.1 清洗:在制造过程中,要使用合适的清洗剂清洗多晶硅和玻璃,以确保表面无杂质和污染。

- 5.2 封装:采用可靠的封装工艺,确保组件的稳定性和耐久性。

- 5.3 检测:在制造过程中进行多项严格的测试和检验,确保组件的质量和性能达到规定标准。

6. 性能要求- 6.1 光电转换效率:组件的光电转换效率应达到一定要求,以提高能源利用效率。

- 6.2 耐候性:组件应具备良好的耐候性,能够在不同气候条件下长期稳定运行。

- 6.3 机械强度:组件应具备足够的机械强度,能够承受外部压力和震动。

7. 标准测试方法使用标准测试方法对多晶硅双面双玻组件的性能进行测试和评估,包括光电转换效率、耐候性和机械强度等指标的测试。

8. 质量控制制造过程中应严格执行质量控制流程,确保每一道工序的质量标准达到要求,并记录相关数据以备查证和追溯。

9. 安全注意事项在制造和使用多晶硅双面双玻组件过程中应注意安全事项,避免发生意外事故,并遵守相关的安全法规和规范。

10. 维护保养提供多晶硅双面双玻组件的维护保养手册,包括定期清洁、检查和维修等内容,以延长组件的使用寿命和性能。

11. 引用标准列出适用的国家或行业标准,以供参考和遵守。

浅谈万吨级多晶硅工厂罐区的设计

浅谈万吨级多晶硅工厂罐区的设计
新制备原料三氯氢 硅 , 实现 了物料 的闭路循环 。
台还原炉( 还原炉硅棒数不同) 分为两条线, 因此, 作为还原
单元进料 的高纯 T C S进料罐 一般 也设 置 2个。
S T C 罐 用于 接 收 还 原 单 元 产 生 并 经 精 馏 单 元 分 离 的
S T C , 此外 还为 冷 氢化 单 元 提供 原 料 , S T C罐 一 般设 置 6~
8个 。

轻组分罐 、 重组分 罐一 般各 设置 1个 , 用 于收集精 馏单 元分离 的轻重 组分 。 混合 氯硅 烷罐用 于接 收尾气 回收单元 冷凝下来 的混合
氯硅烷 , 一般设置 2个 。
我国大规模多晶硅 生产 自 2 0 0 6年 开 始 , 多 晶硅装 置规 模迅速从 百吨级、 千吨级发展 到万 吨级别 。到 2 0 1 4年 , 我 国 多晶硅产 量已达 l 3万 t 。 由于在 改 良西门 子法生 产多 晶硅
时倒料用。
列达 到 9 5 % 以上。改 良西 门子 法 主要 包 括 以下几 个 步骤 :
( 1 ) 硅粉 ( s i ) 的氯化 ; ( 2 ) 三 氯氢 硅 ( T C S ) 提纯; ( 3 ) 三氯 氢
硅还原 ; ( 4 ) 尾气 回收 ; ( 5 ) 四氯化硅 ( s T C) 氢化 , 以及其他 辅
中圈分类号: T Q 0 8 2 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 8— 0 2 1 X( 2 0 1 5 ) 1 1一毗l 2一o 2
多 晶硅 ( P o l y s i l i c o n ) 具有 金 属 光泽 , 是 单 质硅 的 一 种。
氢化单元产 品粗 T C S 、 以及精馏 单元分 离的轻 、 重组分 物料 。

多晶硅生产工艺设计

多晶硅生产工艺设计

多晶硅生产工艺设计多晶硅是一种重要的半导体材料,在太阳能电池、集成电路等领域有广泛的应用。

多晶硅生产工艺的设计,对于提高产品质量和降低生产成本具有重要意义。

下面将综合介绍多晶硅生产工艺设计的几个关键方面。

1.原料准备:多晶硅的主要原料是二氧化硅,需要通过氯化法或电石法来制备。

选择合适的原料,并对原料进行粉碎和筛分,确保原料的纯度和颗粒度适宜。

2.硅粉氯化:将准备好的原料与氯气在高温下进行反应,生成硅氯化物。

氯化过程需要控制反应的温度、氯气流量和反应时间等参数,以保证反应的完全性和产物的纯度。

3.硅粉还原:硅氯化物通过加入纯碳或石墨,在高温下进行还原反应,生成多晶硅。

还原反应需要充分控制温度、还原剂添加量和反应时间等参数,以获得高纯度、高晶体质量的多晶硅。

4.熔炼和晶化:还原得到的硅进行熔炼和晶化,得到多晶硅块。

熔炼过程需要控制炉温、料温、搅拌速度等参数,以保证坩埚中硅块的均匀性和纯度。

晶化过程需要控制温度和时间等参数,以获得块状多晶硅。

5.多晶硅切割:将晶化好的多晶硅块通过切割机器进行切割,得到所需尺寸的多晶硅片。

需要控制切割速度、切割深度和刀具质量等参数,以获得平整、无损伤的硅片。

6.硅片清洗和抛光:切割得到的硅片进行清洗,去除表面的杂质和污染物。

然后通过机械或化学方法进行抛光,使硅片表面光滑。

7.杂质控制:在整个生产过程中,需要加强对杂质的控制。

可以通过改变反应条件、采用适当的过滤装置和纯化方法等手段,降低多晶硅中的杂质含量,提高产品的质量。

8.能源消耗控制:多晶硅生产过程中会消耗大量的能源,包括电能和热能。

需要优化能源的利用和消耗,采用节能设备和工艺,降低生产成本和环境污染。

综上所述,多晶硅生产工艺设计是一个综合性的系统工程。

通过合理的原料准备、氯化、还原、熔炼、晶化、切割、清洗和杂质控制等步骤,可以获得高质量、高纯度的多晶硅产品。

同时,还需要注重能源的节约和环境的保护,以推动多晶硅行业的可持续发展。

住房和城乡建设部公告第530号――关于发布国家标准《多晶硅工厂设计规范》的公告

住房和城乡建设部公告第530号――关于发布国家标准《多晶硅工厂设计规范》的公告

住房和城乡建设部公告第530号――关于发布国家标准《多晶硅工厂设计规范》的公告
文章属性
•【制定机关】住房和城乡建设部
•【公布日期】2014.08.27
•【文号】住房和城乡建设部公告第530号
•【施行日期】2015.05.01
•【效力等级】部门规范性文件
•【时效性】现行有效
•【主题分类】标准定额
正文
住房和城乡建设部公告
(第530号)
关于发布国家标准《多晶硅工厂设计规范》的公告现批准《多晶硅工厂设计规范》为国家标准,编号为GB51034-2014,自2015年5月1日起实施。

其中,第4. 2.8、6.1.3(9)、6.1.6(3)、6.2.8(3)、
8.1.1、8.2.1(2、3、5)、8.2.5(3)、8.3.1(2、3)、8.3.2(2)、8.6.4、
9.1.3、9.3.4、9.4.3、9.5.2、10.1.3、10.3.4、10.3.6、10.3.9、11.1.6、11.2.3、12.2.5条(款)为强制性条文,必须严格执行。

本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。

住房城乡建设部
2014年8月27日。

多晶硅生产工艺—西门子法

多晶硅生产工艺—西门子法

西门子法生产多晶硅发展及展望西门子法生产多晶硅的工艺流程可分为三步:一是SiHCl3制备,二是SiHCl3还原制取多晶硅,最后为尾气的回收利用。

从图1、图2可见,左边的流床反应器即为由冶金级硅和HCl气体反应生成SiHCl3的部分;中间标有“高纯Si”的反应炉为制取多晶硅的部分;右边为尾气回收系统。

其中,SiHCl3氢还原制取多晶硅部分最为重要。

西门子法至今已有50多年的历史,多年前即发展成为生产电子级多晶硅的主流技术,现在生产技术已相当成熟。

这和它具有以下优点是密不可分的[20-22]:(1) SiHCl3比较安全,可以安全地运输,贮存数月仍能保持电子级纯度。

当容器打开后不像SiH4或SiH2Cl2那样会燃烧或发生爆炸,即使燃烧,温度也不高,可以盖上。

(2) 西门子法的有用沉积比为1×103,是硅烷法的100倍。

(4) 在现有方法中它的沉积速率最高,达8~10μm/min。

(5) 一次转换效率为5%~20%,在现有方法中也是最高的。

不足之处在于沉积温度较高,在1100℃左右,所以电耗高,达120kWh/kg。

1.3.1 发展历程1 第一代多晶硅生产流程[20]适用于100t/a以下的小型硅厂,以HCl气体和冶金级硅为原料,在300℃和0.45MPa下催化生成SiHCl3。

主要副产物为SiCl4和SiH2Cl2,含量分别为5.2%和1.4%,此外还有1.9%较大分子量的氯硅烷。

生成物经沉降器去除固体颗粒,再经冷凝器进行汽液分离。

分离出的H2压缩后返回流床反应器,液态产物SiCl4、SiH2Cl2、较大分子量的氯硅烷和SiHCl3则进入多级分馏塔进行分离,馏出物SiHCl3作为原料再次进入储罐。

SiHCl3在常温下是液体,由H2携带进入钟罩反应器,在1100℃左右的硅芯上沉淀。

反应为:SiHCl3+H2→Si+HCl (1)2SiHCl3→Si+SiCl4+2HCl(2)式(1)是希望发生的反应,但式(2)也同时进行。

一种多晶硅应变片的设计与应用

一种多晶硅应变片的设计与应用

多 硅 应 蚶 的 够 计 晶
晶设硅
薄 到 V 型 槽 的下 边 缘 停 0 引言 在 工程 中 ,有 时 需 要 对 设 备 的特 定 部 位 进 行 高 温应 变 的测 量 。 止 腐 蚀 ,从 而 完 成 多 晶 焊缝的牢固程度直接关系到设备的正 常使 用及 生命财产安全 , 在锅 硅 应 变 片 的 制 作 。 炉 实 际 运行 中 ,焊 缝 所 承 受 的 应 变 是 了解 设 备状 态 的 一 个 重 要 数 另 外 ,多 晶硅 薄 膜
据, 我们 对 此 进 行 了研 究 。 变 的 测 量一 般 采 用 金 属 箔 式 应 变计 、 应 体 的掺 杂 浓 度 对 其 灵 敏 度 型硅应变计 、 单晶硅 应变计。金属箔式应变片的基底材料常为有机 系 数 及 温 度 系 数 有 较 大 薄 膜 , 晶硅 应 变 片 采 用 P 结 隔 离 , 此难 以 耐 受 7锅 炉 容 器 的 的 影 响 。 在 实 际 应 用 中 单 N 因 2 0 以上 的工 作 温 度 ; 型硅 应 变计 往 往 体 积 偏 大 , 以 用在 不 太 必须 综 合 考 虑 ,确 定 合 0℃ 体 难 适 的掺 杂 浓 度 。 平整的焊缝上 , 因此我们研制 了多晶硅 应变计。 1 多 晶硅 应 变计 3 粘接剂的选择及 厂—] 厂— ] 厂— ] 厂 ] 11多晶硅薄膜的应变效应 多 晶硅 的应变原理如 图 1 . 所示… 应 片 标 : 变 的定 I 清 _ 臧 .1 I 卜 }_ _ _ 无 应 变 时 - = cR R R+ 常 规 的 应 变 胶 不 耐 图4 力 应 变 时 : R: R R R: 高 温 , 温 应 变 胶 需 要加 温 、 B R = (+ (;c= ( + 高 加压 固 化 , 因此 我 们 选 择 了一 般 不 用 作 △ Rc Rc R( R = c R( ; , R+ R ; +△ 应变胶的 5 2 、0 0 胶 5 4胶 、0 74胶来做特殊 的应用研究 。并对所做多 0 5 4胶 、0 74胶 粘 贴 再 等 强 度 梁 上 测 试 , 式 中 : 晶粒 电 阻值 : 。 晶界 电 阻 晶硅 应 变 片 分 别 用 5 2胶 、0 R一 R一 图 1多晶硅应变原理 图 值。 在 室 温 条 件 下 对 应 变 系 数 测 了 得 结 果 分 别 为 :0 5 2胶 : 2 .;0 G= 285 4 胶 . 2 .;0 G= 1 7 4胶 : = 56 从 测 得 的应 变 系 数 G值 看 ,使 用 5 2 2 G 1 .。 0 应变率 :G ) ( F= ・ 托 8 胶、0 5 4胶 、0 进 行 粘 贴均 可 。 但对 大 型 电力 设 备 中 的锅 炉 焊 缝 7 4胶 式中 : △R 电阻值及 电阻变化值 ;一 变。 R, 一 s应 应 力 的测 量 , 度 达 2 0 以上 , 装 时 需 仰 视 , 温 0℃ 安 不能 加 压 加 温 固 化 , 多 晶体 是 由微 小 的 晶粒 聚 合 而 成 , 晶粒 排 布 杂 乱 无 序 , 先 对 于 这 种 苛 刻 的安 装 条 件 , 由于 5 2胶 、0 其 可 0 5 4胶 在 高 温 下 的性 能 不 按晶 向和应变方向计 算出多晶体的应变率 ( F , G )然后再求平均值 , 如 7 4胶 , 0 因此 在 实 际 应 用 中 使 用 74胶 进 行粘 接 。取 一 只 上 述 全 0 并 以平 均 值作 为多 晶体 的应 变率 。 时 的应 变 率 与 晶粒 大小 有 关 , 此 一 桥 应 变 片 , 用 2 c电压 供 电 , 测试 结 果 如下 表 1 采 VD 其 : 般 说来 , 晶粒越 大 应 变率 也 越 大。图 2 示 为 与 晶粒相 对 应 的应 变率 所 表 1 VDC供 电下的测试结果 2 ( 算值 ) 实测值 小 于理 论 值 , 计 。 这是 因为 受 晶粒 间接 影 响 的缘 故 。

多晶硅 粗分塔

多晶硅 粗分塔

多晶硅粗分塔
多晶硅的粗分塔是一种用于生产多晶硅的设备。

多晶硅是用来制造太阳能电池和半导体器件的关键材料。

粗分塔是多晶硅生产过程中的一个重要环节。

它主要用于将硅熔体中的杂质分离出来,使多晶硅达到高纯度要求。

在多晶硅生产过程中,首先将硅矿石经过冶炼处理得到硅熔体,然后将硅熔体注入粗分塔中。

粗分塔中,硅熔体经过长时间的冷却结晶过程,杂质和多晶硅分离。

硅熔体中的杂质主要是铁、铝、钙等碳化物和氧化物,它们在冷却结晶过程中会形成固体颗粒,与多晶硅分离出来。

而多晶硅则会以晶粒的形式在塔中沉积并逐渐增长。

经过粗分塔的处理,多晶硅逐渐达到高纯度要求,可以进行后续的加工和制造。

粗分塔的设计和操作对于多晶硅的质量和产量具有重要影响,需要控制好温度、压力和流速等参数,以确保多晶硅的纯度和结晶质量。

1 500 ta系列多晶硅项目布置及管道设计特点探讨

1 500 ta系列多晶硅项目布置及管道设计特点探讨

第 57 卷第 5 期2020 年 10 月化 工 设 备 与 管 道PROCESS EQUIPMENT & PIPINGV ol. 57 No. 5Oct. 20201 500 t/a 系列多晶硅项目布置及管道设计特点探讨胡爱新1,胡光初2(1. 中国成达工程有限公司,成都 610041;2. 中国化学工程第三建设有限公司,合肥 230000)摘 要:近几年,在半导体市场中太阳能电池产量持续增长的推动下,多晶硅生产能力不断扩大,产量逐年增加,多晶硅类项目是一种新型的能源产业。

以笔者自身参与的1 500 t/a 多晶硅项目为依据,结合参与的多次1 500 t/a 多晶硅项目现场施工和开车整改情况,阐述了1 500 t/a 系列多晶硅项目工艺说明、设备布置的原则和特点,并举例说明管道设计的一般要求和注意事项,以便在同类项目设计中借鉴和参考,达到节省人力,提高效率、降低成本的目的。

关键词:多晶硅项目布置;提高效率;降低成本中图分类号:TQ 050.2;TH 122 文献标识码:A 文章编号:1009-3281(2020)05-0076-004收稿日期:2020-07-28作者简介: 胡爱新(1981—),男,高级工程师。

主要从事石油与化工类项目管道设计、施工和项目管理等工 作。

多晶硅产品是生产单晶硅及硅片的唯一原材料,硅片大部分用来制作集成电路及太阳能电池,其市场需求与半导体集成电路市场及太阳能光伏发电产业的发展密切相关,进入1990年代以来,在半导体市场及太阳能电池产量持续增长的推动下,多晶硅生产能力不断扩大,产量逐年增加,市场前景可观。

本文以笔者参与的多个1 500 t/a 系列多晶项目的设计为依据,结合多晶硅项目现场施工和开车使用情况,简要阐述1 500 t/a 系列多晶硅项目布置特点,管道配管的特殊要求。

以便在同类项目设计中借鉴和参考,达到优化设计,降低成本,节省投资的目的。

1 1 500 t/a 系列多晶硅工艺简介1 500 t/a 产电路级多晶硅,其主要的生产工艺,是通过氢气和氯气合成氯化氢,再用氯化氢与硅粉反应生成粗三氯氢硅,用精馏的方法从粗三氯氢硅中分离出高纯度的三氯氢硅,再将汽化的三氯氢硅,与氢气按一定比例混合引入多晶硅还原炉。

多晶硅单晶硅电气施工方案

多晶硅单晶硅电气施工方案

多晶硅单晶硅电气施工方案概述本文档旨在提供一份多晶硅和单晶硅电气施工方案,以确保设备的电气工程能够顺利实施。

电气施工方案包括电气布线、开关设备安装、接地系统、保护装置、线缆敷设和其他相关内容。

项目背景多晶硅和单晶硅是太阳能光伏行业中常用的材料,其用于制造光伏电池板。

在光伏电站建设项目中,多晶硅和单晶硅的电气施工是关键环节之一,需要合理安排电气工程,确保设备的正常运行。

电气布线电气布线是安装电气设备的关键步骤之一。

在多晶硅和单晶硅电气施工中,我们建议采用以下布线方案:1.选择符合标准的电缆和线管材料,并根据设计要求进行布线。

2.将电缆和线管进行分类,避免混淆和交叉。

3.针对不同电气设备,合理设计布线,确保安全可靠。

开关设备安装开关设备安装是电气施工中的重要环节。

以下是开关设备安装的建议步骤:1.根据设计图纸确定开关设备的位置和数量。

2.在安装开关设备之前,检查设备是否完好,并确保符合技术要求和安全标准。

3.安装开关设备时,注意保护设备的绝缘和防护层,避免损坏和外部干扰。

4.安装开关设备后,检查设备是否正常运行,并进行必要的调试和测试。

接地系统良好的接地系统在电气施工中非常重要,能够确保设备的安全运行。

以下是建议的接地系统方案:1.根据设计要求,选择适当的接地设备和材料。

2.对于多晶硅和单晶硅电气系统,建议采用保护接地、设备接地和防雷接地等多重接地方式。

3.进行接地系统施工时,严格按照规范要求进行,确保接地电阻符合标准。

保护装置保护装置能够提供对电气设备和系统的保护,确保其安全运行。

在多晶硅和单晶硅电气施工中,建议以下保护装置方案:1.根据设备和系统的特点,选择适当的过载保护装置和短路保护装置。

2.安装保护装置时,严格按照制造商的安装说明进行,确保正确连接和设置。

线缆敷设良好的线缆敷设能够确保电气系统的稳定和可靠运行。

以下是线缆敷设的建议步骤:1.根据设计要求选择合适的电缆和线管,并确保其质量符合标准。

多晶硅生产工艺设计

多晶硅生产工艺设计

多晶硅生产工艺多晶硅生产工艺(1.概述硅是地球上含量最丰富的元素之~,约占地壳质量的25.8%,仅次于氧元素,居第二位。

硅在地球上不存在单质状态,根本上以氧化态存在于硅酸盐或二氧化硅中,其表现形态为各种各样的岩石,如花岗岩、石英岩等。

硅是一种半导体元素,元素符号为Si,位于元素周期表的第三周期第四主族,原子序数为14,原子量为28.0855。

硅材料的原子密度为5.OO*1022/cm。

,熔点为141 5℃,沸点为2355 ℃它在常温(300K)下是具有灰色金属光泽的固体,属脆性材料。

硅材料有多种形态,按晶体构造,可分为单晶硅、多晶硅和非晶硅。

单晶硅材料,是指硅原子在三维空间有规律周期性的不问断排列,形成一个完整的晶体材料,材料性质表达各向异性,即在不同的晶体方向各种性质都存在差异。

多晶硅材料,是指由两个以上尺寸不同的单晶硅组成的硅材料,它的材料性质表达的是各向同性。

非晶硅材料,是指硅原子在短距离内有序排列、而在长距离内无序排列的硅材料,其材料的性质显示各向同性。

通常硅晶体的晶体构造是金刚石型,有9个反映对称面、6条二次旋转轴、4条三次旋转轴和3条四次旋转轴,其全部对称要素为3L44LS6L 9PC。

如果加压到1.5GPa,硅晶体就会发生构造变化,由金刚石型构造转变为面心立方构造,此时的晶体常数为0.6636nm。

硅材料是应用最广泛的元素半导体材料,具有其他元素不具有的一些特性,在室温下它的禁带宽度为1.1 2eV,其本征载流子浓度为1.45*10 D/cm。

硅材料具有典型的半导体电学性质。

硅材料的电阻率在10 ~1010Ω·cm 间,导电能力介于导体和绝缘体之间。

特性其导电性受杂质、光、电、磁、热、温度等环境因素的影响明显。

高纯无掺杂的无缺陷的硅晶体材料,称为本征半导体,其电阻率在10 Ω·cm以上。

P-N构造性。

即N型硅材料和P型硅材料结合组成PN结,具有单向导电性等性质。

内蒙古神舟硅业有限公司3000吨年多晶硅项目施工组织设计

内蒙古神舟硅业有限公司3000吨年多晶硅项目施工组织设计

一、项目背景二、项目目标1.建设一座年产3000吨多晶硅的生产线;2.保证项目的进度、质量和安全。

三、施工组织设计原则1.紧密配合,高效协作:各部门之间要加强沟通,形成紧密的协作关系,确保项目各项工作有序进行,按时完成。

2.严格遵守法规:在项目的施工过程中,必须严格遵守相关法律、法规和政策,保证施工工作的合法性和合规性。

3.强化安全管理:项目施工过程中,要高度重视安全管理,建立健全的安全制度和管理体系,确保施工过程的安全性。

四、施工组织设计内容1.项目管理机构:根据项目实施需要,组织成立一个项目管理机构,负责项目的整体管理和协调工作。

项目管理机构包括总经理、项目经理、工程师、技术员等。

2.项目进度计划:编制详细的项目进度计划,明确各项工作的开始时间、结束时间和工期,确保项目按计划进行。

3.施工队伍组织:根据项目规模和施工工艺的特点,合理组织施工队伍,确保施工过程的高效进行。

4.施工设备和材料采购:根据项目需求,及时采购所需的施工设备和材料,保证施工进度。

5.施工技术方案:根据项目需求,编制详细的施工技术方案,确保施工质量。

6.安全管理措施:制定和实施安全管理措施,包括施工现场的安全防护措施、人员安全教育和培训、安全检查和监控等。

7.质量管理措施:制定和实施质量管理措施,包括质量检查和验收、质量记录和报告、质量问题处理等。

8.环境保护措施:制定和实施环境保护措施,包括施工过程中的污染物排放控制、环境检测和监控等。

9.资金管理:合理规划和管理项目的资金,确保项目的资金需求得到满足,并按计划使用和报销。

10.项目验收:在项目竣工时,按照相关标准和要求进行项目验收,确保项目的质量和安全达到预期目标。

以上是内蒙古神舟硅业有限公司3000吨/年多晶硅项目的施工组织设计,旨在确保项目按计划进行,保证施工质量和安全,最终实现项目目标。

项目管理机构将全力以赴,与各部门密切配合,共同推进项目的顺利实施。

abaqus的多晶硅本构模型

abaqus的多晶硅本构模型

abaqus的多晶硅本构模型abaqus是一种常用的有限元分析软件,可用于模拟材料的力学行为。

本文将介绍abaqus中的多晶硅本构模型,该模型可以用来描述多晶硅在不同载荷下的力学响应。

多晶硅是一种常见的半导体材料,由多个晶粒组成。

在力学加载下,晶粒之间会发生相对位移和变形,从而影响整体材料的力学性能。

为了准确地模拟多晶硅的力学行为,需要使用合适的本构模型来描述晶粒间的相互作用。

多晶硅的本构模型通常基于弹塑性理论,考虑了晶粒的变形、滑移和断裂等现象。

其中一个常用的本构模型是晶体塑性有限元法(CPFE),它将晶粒视为一个个离散的小单元,并考虑了晶粒内部的位错运动和晶界的滑移。

在abaqus中,可以通过定义材料的本构行为来使用多晶硅本构模型。

首先,需要指定多晶硅的晶体学方向和晶粒的排列方式。

然后,可以选择合适的本构模型来描述晶粒的力学行为。

常用的多晶硅本构模型包括晶体塑性有限元法、晶体塑性本构模型和粘弹性本构模型等。

晶体塑性有限元法将晶粒视为一个个小单元,通过求解位错运动方程和晶界滑移方程来描述晶粒的变形行为。

晶体塑性本构模型则将晶粒内部的变形行为表示为一个连续的本构关系,常用的模型有von Mises模型和Hill模型等。

粘弹性本构模型则考虑了晶粒间的粘滞行为,将晶粒视为具有弹性和粘性特性的材料。

在abaqus中,可以通过定义材料的本构行为来选择合适的多晶硅本构模型。

可以根据实际情况选择合适的模型参数,并进行力学分析。

通过对多晶硅材料进行模拟和分析,可以得到材料的应力、应变分布以及其他力学性能指标,为工程设计和材料优化提供重要参考。

总结起来,abaqus的多晶硅本构模型可以用来模拟多晶硅在不同载荷下的力学行为。

通过选择合适的本构模型和参数,可以准确地描述多晶硅的变形和破坏行为。

这对于研究多晶硅材料的力学性能、优化材料设计以及预测材料的寿命和可靠性具有重要意义。

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机电班毕业实习报告
班级:08机电一体化班
姓名:于继耀
光阴似箭,转眼我们的大学生活就要结束了。

我知道,在学校学的大多数都是理论上的知识,所以为了让理论和实际相结合,大三的下学期就开始我的实习生涯。

一、实习地点:江苏富瑞达光电科技有限公司
二、实习时间:三月一号
三、实习目的:
通过这次的实习,让我从根本上让理论与实际相结合了。

在当今能源很紧张的时候,发展太阳能的重要性。

发展太阳能就得开发拉晶技术。

太阳能电池的研究进展
太阳电池是将太阳辐射能转换成电的装置,它利用半导体的量子效应,直接把太阳的可见光转变为电能。

一般对太阳能电池材料有如下一些要求:要充分利用太阳能辐射,即半导体材料的禁带不能太宽,否则太阳能辐射利用太低:有较高的光电转换效率;材料本身对环境不造成污染;材料便于工业化生产且材料性能稳定。

能达到这几条要求的主要有锗、硅、砷化镓、硫化铜等。

从原料资源、生产工艺和性能稳定性等方面综合考虑,硅是比较合适的太阳能电池材料。

目前太阳能电池,占主导市场的是晶体硅 (单晶硅、多晶浇铸硅)电池。

据预测,不久的将来,多晶硅薄膜电池和非晶硅薄膜电池会逐步占领市场,并有可能最终取代晶体硅的主导地位。

近年来,随着材料科学的发展,不断有新材料、新工艺出现。

多晶硅生产技术:
多晶硅生产技术主要有:改良西门子法、硅烷法和流化床法。

正在研发的还有冶金法、气液沉积法、重掺硅废料法等制造低成本多晶硅的新工艺。

世界上85%的多晶硅是采用改良西门子法生产的,其余方法生产的多晶硅仅占15%。

以下仅介绍改良西门子法生产工艺。

'
西门子法(三氯氢硅还原法)是以HCl(或Cl2、H2)和冶金级工业硅为原料,将粗硅(工业硅)粉与HCl在高温下合成为SiHCl3,然后对SiHCl3进行化学精制提纯,接着对SiHCL3进行多级精馏,使其纯度达到9个9以上,其中金属杂质总含量应降到0.1ppba以下,最后在还原炉中在1050℃的硅芯上用超高纯的氢气对SiHCL3进行还原而长成高纯多晶硅棒。

多晶硅副产品:半导体,芯片,集成电路,设计,版图,芯片,制造,工
多晶硅生产过程中将有大量的废水、废液排出,如:生产1000吨多晶硅将有三氯氢硅3500吨、四氯化硅4500吨废液产生,未经处理回收的三氯氢硅和四氯化硅是一种有毒有害液体。

对多晶硅副产物三氯氢硅、四氯化硅经过多级精馏提纯等化学处理,可生成白炭黑、氯化钙以及用于光纤预制棒的高纯(6N)四氯化硅。

半导体,芯片,集成电路,设计,版图,芯片,制造,工艺。

用区熔拉晶法和光谱分析法评价多晶硅棒的标准规程:
1.1 多晶硅中施、受杂质浓度可以通过测量其生长的单晶硅锭得到。

根据施主、受主杂质浓度,可用来计算生长给定电阻率的硅锭所需要的掺杂量,也可以用来预测非掺杂硅锭的电阻率。

1.2 多晶硅中施主、受主杂质的浓度及碳杂质浓度可以用来确定材料是否满足要求。

1.3 多晶硅中杂质浓度可用来监测原料气体的纯度,多晶硅生产工艺、新工艺开发以及产品的合格性。

1.4 本规程描述了为分析多晶硅中施主、受主及碳元素所采用的取样和区熔拉晶工艺。

1.5 范围
1.6 本规程包括多晶硅棒取样以及将这些样品通过区熔工艺拉制成单晶的程序。

用光谱分析方法对拉制好的单晶硅锭进行分析,以确定多晶硅中的痕量杂质。

这些痕量杂质包括受主杂质(通常是硼或铝,或二者兼有)、施主杂质(通常是磷或砷、或二者兼有)及碳杂质。

1.7 本规程适用的有效杂质浓度范围是:受主和施主杂质为0.002~100ppba,碳杂质为
0.02~15ppma。

采用红外光谱法或光致发光光谱分析样品中的这些杂质。

1.8 本规程仅适用于评价采用在细硅硅芯上沉积多晶硅的方法所得到的多晶硅锭。

2 局限性
2.1 有裂纹,高应力或深度枝状生长的多晶硅不能用于制备样芯,因为在取样过程中会破碎或裂开。

2.2 表面有裂缝或空隙的多晶硅样芯难以清洗,杂质很难完全地从裂缝或空隙中腐蚀清除,腐蚀残留物可能留在裂缝中,因而造成污染。

有裂缝或高应力的样芯在区熔过程中可能破裂。

样芯制备后必须清洗,以除去油、脂或加工带来的玷污。

2.3 酸和去离子水的纯度至关重要。

腐蚀用的器皿、酸及水中的杂质都会对分析的准确性、重复性产生影响。

必须在洁净间中进行腐蚀和区熔,尽量减少来自周围空气、墙壁、地板和家具的杂质污染。

其他的因素如酸的混合比例,酸腐蚀温度,酸剥离硅的速率,腐蚀冲洗次数以及暴露时间等都必须加以控制,以防杂质干扰。

所有与腐蚀后的样芯接触的材料,如舟和容器,都必须在使用前清洗并监控,以防玷污。

手套或其他用来包裹腐蚀后的样芯的材料必须检测和监控以免污染。

2.4 区熔炉,特别是预热器会将杂质引入到正在生长的硅锭中。

炉壁、预热器、线圈和密封圈都是常见的污染源。

在本操作规程中,保持区熔炉的洁净是非常重要的。

2.5 区熔过程的任何波动都会影响易挥发杂质在气相、液相和固相中的分布,从而改变测试结果。

样芯直径、熔区尺寸、拉速、密封圈纯度与炉膛条件的变化都可能改变有效分凝系数或蒸发速率,从而使晶体中的杂质含量发生变化。

2.6 每种受主或施主元素以及碳都有其特定的分凝系数。

通过拉制几根长度达到30倍熔区长度的晶体,可以测出有效分凝系数,这些数值应该和公开发表的数值一致。

从晶锭上对应于分凝系数的平衡位置切取硅片。

从其他部分切取的硅片不能准确地代表多晶硅中的杂质含量。

如果单晶不能拉制到足够长度,从而不能获得轴向浓度分布曲线的平坦部分,则可从晶锭上切取硅片,并根据重复测量控制棒得到的有效分凝系数来修正测量结果。

2.7 在样芯被区熔拉制成单晶的过程中,有可能失去结晶结构从而导致区熔后的晶锭不是单晶。

晶锭中过多的晶体缺陷会给给光致发光或红外光谱造成较大的干扰,这样的光谱难于被准确地分析。

在极端情况下,甚至不能得到可接受的光谱。

2.8 多晶硅副产品:半导体,芯片,集成电路,设计,版图,芯片,制造,工
多晶硅生产过程中将有大量的废水、废液排出,如:生产1000吨多晶硅将有三氯氢硅3500吨、四氯化硅4500吨废液产生,未经处理回收的三氯氢硅和四氯化硅是一种有毒有害液体。

对多晶硅副产物三氯氢硅、四氯化硅经过多级精馏提纯等化学处理,可生成白炭黑、氯化钙以及用于光纤预制棒的高纯(6N)四氯化硅。

半导体,芯片,集成电路,设计,版图,芯片,制造。

通过实习参观,使我明白了,单单从书本上学到的知识是远远不够的,我们只有实践与理论相结合才能更好的提升自我,使自己能够达到一种升华。

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