多晶硅生产工艺ppt课件
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9
硅及其硅的氯化物的简介
SiHCl3 用和S迅iH速C发l3还展原。制因备为超它纯容硅易的制方得法,,解在决生了产原中料被问广题泛,的容应易 还原呈单质硅,沉积速度快,解决了产量问题,它的沸点 低,化学结构的弱极性,使得容易提纯,产品质量高,利 用它对金属的稳定性,在生产中常用不锈钢作为材质。但 有较大的爆炸危险,因此在操作过程中应保持设备的干燥 和管道的密封性,如果发现微量漏气,而不知道在什么地 方时,可用浸有氨水的棉球接近待查处,若有浓厚白色烟 雾就可以断定漏气的地方。
系统吹扫、置换方案的培训
.
1
内容提纲
多晶产业现状 硅及其硅的氯化物的简介 目前世界上几种主要的多晶硅生产工艺简介 改良西门子法介绍 改良西门子法的工艺流程 改良西门子法中的核心技术
多晶硅下游产品简介
2
多太阳晶能产电池业市场现现状状
煤炭和石油是两大不可再生能源。上个世纪发生的两 次石油危机,一方面是对世界经济的极大冲击,但同时 也是一次机遇,再加上保护环境,开发绿色能源、替代 能源,已被人们预测为改变我们未来10年生活的十大新 科技之一。在未来10年内,风力、阳光、地热等替代能 源可望供应全世界所需能源的30%。
改良西门子法——闭环式三氯氢硅氢还原法
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。
16
目前世界上主要的几种多晶硅生产工艺
流化床法
以四氯化硅、氢气、氯化氢和工业硅为原料在流 化床内(沸腾床)高温高压下生成三氯氢硅,将三氯 氢硅再进一步歧化加氢反应生成二氯二氢硅,继而生 成硅烷气。制得的硅烷气通入加有小颗粒硅粉的流化 床反应炉内进行连续热分解反应,生成粒状多晶硅产 品。因为在流化床反应炉内参与反应的硅表面积大, 生产效率高,电耗低与成本低,适用于大规模生产太 阳能级多晶硅。唯一的缺点是安全性差,危险性大。 其次是产品纯度不高,但基本能满足太阳能电池生产 的使用。
在常 液体。
温下,纯
净的SiCl4、
SiHCl3
是无色透
明的易挥
发
1.氯硅烷的物理性质
在体,常温SiH下C,l3纯比S净iC的l4S具iC有l4更、强Si的HC刺l3鼻是气无味色。透明挥发性的液 SiCl4:沸点为57.6℃,分子量170,液体密度1.47 g/cm3 Sgi/HcmCl33 : 沸 点 为 31.8℃ , 分 子 量 135.45 , 液 体 密 度 1.32
原理如下: 2HCl + 2NH4OH → 2NH4Cl + H2O
10
多晶硅简介
多晶硅 polycrystalline silicon
性质:灰色金属光泽。 密度:2.32~2.34g/cm3。
熔点:1410℃。
沸点:2355℃。
溶于氢氟酸和硝酸的混酸中,不溶于水、硝酸和盐酸。
硬度介于锗和石英之间,室温下质脆,切割时易碎裂。
24
改良西门子法的工艺流程
改良西门子法在多晶硅生产当中是一种非常成熟的 方法,国内大部分厂家都在采用此种方法生产多晶硅。 改良西门子法大体可分为6个工序:即合成、提纯、 还原、尾气回收、氢化和后处理。
25
改良西门子法的工艺流程
合成工序是在流化床反应器中用纯度约99%的 金属硅(工业硅)与HCI反应生成SiHC13(三300℃时显出明显变形。
常温下不活泼,高温下与氧、氮、硫等反应。高温熔融状 态下,具有较大的化学活泼性,能与几乎任何材料作用。 具有半导体性质,是极为重要的优良半导体材料,但微量 的杂质即可大大影响其导电性。
11
多晶硅简介
电子工业中广泛用于制造半导体收音机、录音机、 电冰箱、彩电、录像机、电子计算机等的基础材 料。
硅,由于它的一些良好性能和丰富的资源,自一九五 三年作为整流二极管元件问世以来,随着硅纯度的不断 提高,目前已发展成为电子工业及太阳能产业中应用最 广泛的材料。
多晶硅的最终用途主要是用于生产集成电路、分立 器件和太阳能电池片的原料。
4
硅及其硅的氯化物的简介
1.硅的物理性质
硅有晶态和无定形两种同素异形体,晶态硅又分为单晶硅 和多晶硅,它们均具有金刚石晶格,晶体硬而脆,具有金属 光泽,能导电,但导电率不及金属,具有半导体性质,晶态 硅的熔点1416±4℃,沸点3145℃,密度2.33 g/cm3,莫 氏硬度为7。
提纯工序采用多级分馏塔对三氯氢硅进行精制, 除去SiC14及硼、磷等有害杂质。
还原工序是在化学蒸发沉积反应器 (还原炉)内 加氢还原三氯氢硅,先在还原炉中预先放置初始 硅芯,利用特别的启动装置来对初棒进行预热, 然后对初棒直接通电加热,三氯氢硅还原后在初 棒上沉积出多晶硅棒。
26
改良西门子法的工艺流程
17
目前世界上主要的几种多晶硅生产工艺
除了上述改良西门子法、硅烷热分解法、流化床 反应炉法三种方法生产电子级与太阳能级多晶硅以外, 还涌现出几种专门生产太阳能级多晶硅新工艺技术:
18
目前世界上主要的几种多晶硅生产工艺
1)冶金法生产太阳能级多晶硅
主要工艺是:选择纯度较好的工业硅(即冶金硅) 进行水平区熔单向凝固成硅锭,去除硅锭中金属杂质 聚集的部分和外表部分后,进行粗粉碎与清洗,在等 离子体融解炉中去除硼杂质,再进行第二次水平区熔 单向凝固成硅锭,去除第二次区熔硅锭中金属杂质聚 集的部分和外表部分,经粗粉碎与清洗后,在电子束 融解炉中去除磷和碳杂质,直接生成太阳能级多晶硅。
具体生产工艺流程见下图
22
改良西门子法介绍
23
改良西门子法介绍
改良西门子法的生产流程是利用氯气和氢气合成HCl (或外购HCl),HCl和冶金硅粉在一定温度下合成 SiHCl3,分离精馏提纯后的SiHCl3进入氢还原炉被氢气还 原,通过化学气相沉积反应生产高纯多晶硅。改良西门子 法生产多晶硅属于高能耗的产业,其中电力成本约占总成 本的70%左右。SiHCl3还原时一般不生产硅粉,有利于连 续操作。该法制备的多晶硅还具有价格比较低、可同时满 足直拉和区熔要求的优点。因此是目前生产多晶硅最为成 熟、投资风险最小、最容易扩建的工艺,国内外现有的多 晶硅厂大多采用此法生产SOG硅与EG硅,所生产的多晶硅 占当今世界总产量的70~80%。
15
目前世界上主要的几种多晶硅生产工艺
硅烷法——硅烷热分解法
硅烷(SiH4)是以四氯化硅氢化法、硅合金 分解法、氢化物还原法、硅的直接氢化法等方 法制取。然后将制得的硅烷气提纯后在热分解 炉生产纯度较高的棒状多晶硅。以前只有日本 小松掌握此技术,由于发生过严重的爆炸事故 后,没有继续扩大生产。美国Asimi和SGS公 司仍采用硅烷气热分解生产纯度较高的电子级 多晶硅产品。
在1955年西门子公司成功开发了利用氢气还原三氯 硅烷(SiHCl3)在硅芯发热体上沉积硅的工艺技术, 并于1957年开始了工业规模的生产,这就是通常所说 的西门子法。
21
改良西门子法介绍
在西门子法工艺的基础上,通过增加还原尾气干 法回收系统、SiCl4氢化工艺,实现了闭路循环,于是 形成了改良西门子法。
由于太阳能发电具有充分的清洁性、绝对的安全性、 资源的相对广泛性和充足性、长寿命以及免维护性等其 它常规能源所不具备的优点,所以光伏能源被认为是二 十一世纪最重要的新能源。
3
硅及其硅的氯化物的简介 一、硅的简介 硅,1823年发现,为世界上第二最丰富的元素——占地 壳的四主分要之原一料,,砂纯石硅中则含用有在大电量子的元件SiO上2,,譬也如是启玻动璃人和造水卫泥 星一切仪器的太阳能电池,便用得上它。
由干燥硅粉与干燥氯化氢气体在一定条件下氯化, 再经冷凝、精馏、还原而得。
多晶硅是生产单晶硅的直接原料,是当代人工智 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,被称为“微电子大厦的 基石”。
12
多晶硅简介
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。多晶硅可作拉制单晶硅的原料,多晶硅 与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如,在力学 性质、光学性质和热学性质的各向异性方面,远不如单晶 硅明显;在电学性质方面,多晶硅晶体的导电性也远不如 单晶硅显著,甚至于几乎没有导电性。在化学活性方面, 两者的差异极小。多晶硅和单晶硅可从外观上加以区别, 但真正的鉴别须通过分析测定晶体的晶面方向、导电类型 和电阻率等。
与碱作用
无定形硅能与碱猛烈反应生成可溶性硅酸盐,并放出氢气。 Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑
与金属作用
硅还能与钙、镁、铜、铁、铂、铋等化合,生成相应的金属硅 化物。
7
硅及其硅的氯化物的简介
二、硅的氯化物
化合物物硅C,F的溶4和氯沸C化点C物l都4相主比似要较,介低都绍,是Si挥C四l发4面、性体Si也的H比C非l3较极等大性,,分它易子们于,和用共碳蒸价的馏卤化 的方法提纯它们。
单晶硅和多晶硅的区别是,当熔融的单质硅凝固时,硅原 子以金刚石晶格排列为单一晶核,晶面取向相同的晶粒,则 形成单晶硅,如果当这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则 形成多晶硅,多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方 面。
一般的半导体器件要求硅的纯度六个9以上,大规模集成 电路的要求更高,硅的纯度必须达到九个9。
19
目2)前气世液界沉积上法主生要产的粒几状太种阳多能晶级硅多晶生硅产工艺
主要工艺是:将反应器中的石墨管的温度升高到 1500℃,流体三氯氢硅和氢气从石墨管的上部注入, 在石墨管内壁1500℃高温处反应生成液体状硅,然后 滴入底部,温度回升变成固体粒状的太阳能级多晶硅。
20
改良西门子法介绍
多晶硅是制备单晶硅和太阳能电池的原材料,是全球 电子工业及光伏产业的基石。按照硅含量纯度可分为 太阳能级硅(6N)和电子级硅(11N)。
14
目目前前世生界产上多晶主硅要的的方几法种主要多有晶改硅良生西门产子工法艺——闭
环式三氯氢硅氢还原法,硅烷法——硅烷热分解法, 流化床法,冶金法,气液沉积法。
5
硅及其硅的氯化物的简介
2.硅的化学性质
硅在常温下不活泼,其主要的化学性质如下: 与非金属作用
常温下Si只能与F2反应,在F2中瞬间燃烧,生成SiF4。 Si + 2F2 = SiF4
加热时,能与其它卤素反应生成卤化硅,与氧气生成SiO2。 Si + 2X2 = SiX4 (X=Cl,Br,I) Si + O2 = SiO2
13
多晶硅简介
多晶硅的需求主要来自于半导体和太阳能电池。按 纯度要求不同,分为金属级、电子级和太阳能级。其 中,用于电子级多晶硅占55%左右,太阳能级多晶硅 占45%,随着光伏产业的迅猛发展,太阳能电池对多 晶硅需求量的增长速度高于半导体多晶硅的发展, 2008年太阳能多晶硅的需求量已明显超过电子级多晶 硅。
在高温下,硅与碳、氮、硫等非金属单质化合,分别生成 碳化硅SiC,氮化硅Si3N4,和硫化硅SiS2等。
6
硅及其硅的氯化物的简介
与酸作用
硅在含氧酸中被钝化,但与氢氟酸及其混合酸反应,生成SiF4或
H2SiF6(偏硅酸△)。
Si + 4HF
SiF4 + 2H2
Si + 4HNO3 + 6HF = H2SiF6 + 4NO2 + 4H2O
8
硅及其硅的氯化物的简介
2.化学性质 a.易水解、潮解,在空气中强烈发烟 易水解、潮解:
SiCl4 + (n+2)H2O → SiO2·nH2O + 4HCl SiHCl3 + nH2O → SiO2·nH2O + 3HCl b.易挥发、易汽化、易制备、易还原。 c. 点Si为H2C2l03易℃着。火,发火点28℃,燃烧时产生HCl和Cl2,着火 d.对金属极为稳定,甚至对金属钠也不起反应。 e.其蒸汽具有弱毒性,与无水醋酸及二氮乙烯的毒性程度极 为相同。
硅及其硅的氯化物的简介
SiHCl3 用和S迅iH速C发l3还展原。制因备为超它纯容硅易的制方得法,,解在决生了产原中料被问广题泛,的容应易 还原呈单质硅,沉积速度快,解决了产量问题,它的沸点 低,化学结构的弱极性,使得容易提纯,产品质量高,利 用它对金属的稳定性,在生产中常用不锈钢作为材质。但 有较大的爆炸危险,因此在操作过程中应保持设备的干燥 和管道的密封性,如果发现微量漏气,而不知道在什么地 方时,可用浸有氨水的棉球接近待查处,若有浓厚白色烟 雾就可以断定漏气的地方。
系统吹扫、置换方案的培训
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内容提纲
多晶产业现状 硅及其硅的氯化物的简介 目前世界上几种主要的多晶硅生产工艺简介 改良西门子法介绍 改良西门子法的工艺流程 改良西门子法中的核心技术
多晶硅下游产品简介
2
多太阳晶能产电池业市场现现状状
煤炭和石油是两大不可再生能源。上个世纪发生的两 次石油危机,一方面是对世界经济的极大冲击,但同时 也是一次机遇,再加上保护环境,开发绿色能源、替代 能源,已被人们预测为改变我们未来10年生活的十大新 科技之一。在未来10年内,风力、阳光、地热等替代能 源可望供应全世界所需能源的30%。
改良西门子法——闭环式三氯氢硅氢还原法
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。
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目前世界上主要的几种多晶硅生产工艺
流化床法
以四氯化硅、氢气、氯化氢和工业硅为原料在流 化床内(沸腾床)高温高压下生成三氯氢硅,将三氯 氢硅再进一步歧化加氢反应生成二氯二氢硅,继而生 成硅烷气。制得的硅烷气通入加有小颗粒硅粉的流化 床反应炉内进行连续热分解反应,生成粒状多晶硅产 品。因为在流化床反应炉内参与反应的硅表面积大, 生产效率高,电耗低与成本低,适用于大规模生产太 阳能级多晶硅。唯一的缺点是安全性差,危险性大。 其次是产品纯度不高,但基本能满足太阳能电池生产 的使用。
在常 液体。
温下,纯
净的SiCl4、
SiHCl3
是无色透
明的易挥
发
1.氯硅烷的物理性质
在体,常温SiH下C,l3纯比S净iC的l4S具iC有l4更、强Si的HC刺l3鼻是气无味色。透明挥发性的液 SiCl4:沸点为57.6℃,分子量170,液体密度1.47 g/cm3 Sgi/HcmCl33 : 沸 点 为 31.8℃ , 分 子 量 135.45 , 液 体 密 度 1.32
原理如下: 2HCl + 2NH4OH → 2NH4Cl + H2O
10
多晶硅简介
多晶硅 polycrystalline silicon
性质:灰色金属光泽。 密度:2.32~2.34g/cm3。
熔点:1410℃。
沸点:2355℃。
溶于氢氟酸和硝酸的混酸中,不溶于水、硝酸和盐酸。
硬度介于锗和石英之间,室温下质脆,切割时易碎裂。
24
改良西门子法的工艺流程
改良西门子法在多晶硅生产当中是一种非常成熟的 方法,国内大部分厂家都在采用此种方法生产多晶硅。 改良西门子法大体可分为6个工序:即合成、提纯、 还原、尾气回收、氢化和后处理。
25
改良西门子法的工艺流程
合成工序是在流化床反应器中用纯度约99%的 金属硅(工业硅)与HCI反应生成SiHC13(三300℃时显出明显变形。
常温下不活泼,高温下与氧、氮、硫等反应。高温熔融状 态下,具有较大的化学活泼性,能与几乎任何材料作用。 具有半导体性质,是极为重要的优良半导体材料,但微量 的杂质即可大大影响其导电性。
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多晶硅简介
电子工业中广泛用于制造半导体收音机、录音机、 电冰箱、彩电、录像机、电子计算机等的基础材 料。
硅,由于它的一些良好性能和丰富的资源,自一九五 三年作为整流二极管元件问世以来,随着硅纯度的不断 提高,目前已发展成为电子工业及太阳能产业中应用最 广泛的材料。
多晶硅的最终用途主要是用于生产集成电路、分立 器件和太阳能电池片的原料。
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硅及其硅的氯化物的简介
1.硅的物理性质
硅有晶态和无定形两种同素异形体,晶态硅又分为单晶硅 和多晶硅,它们均具有金刚石晶格,晶体硬而脆,具有金属 光泽,能导电,但导电率不及金属,具有半导体性质,晶态 硅的熔点1416±4℃,沸点3145℃,密度2.33 g/cm3,莫 氏硬度为7。
提纯工序采用多级分馏塔对三氯氢硅进行精制, 除去SiC14及硼、磷等有害杂质。
还原工序是在化学蒸发沉积反应器 (还原炉)内 加氢还原三氯氢硅,先在还原炉中预先放置初始 硅芯,利用特别的启动装置来对初棒进行预热, 然后对初棒直接通电加热,三氯氢硅还原后在初 棒上沉积出多晶硅棒。
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改良西门子法的工艺流程
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目前世界上主要的几种多晶硅生产工艺
除了上述改良西门子法、硅烷热分解法、流化床 反应炉法三种方法生产电子级与太阳能级多晶硅以外, 还涌现出几种专门生产太阳能级多晶硅新工艺技术:
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目前世界上主要的几种多晶硅生产工艺
1)冶金法生产太阳能级多晶硅
主要工艺是:选择纯度较好的工业硅(即冶金硅) 进行水平区熔单向凝固成硅锭,去除硅锭中金属杂质 聚集的部分和外表部分后,进行粗粉碎与清洗,在等 离子体融解炉中去除硼杂质,再进行第二次水平区熔 单向凝固成硅锭,去除第二次区熔硅锭中金属杂质聚 集的部分和外表部分,经粗粉碎与清洗后,在电子束 融解炉中去除磷和碳杂质,直接生成太阳能级多晶硅。
具体生产工艺流程见下图
22
改良西门子法介绍
23
改良西门子法介绍
改良西门子法的生产流程是利用氯气和氢气合成HCl (或外购HCl),HCl和冶金硅粉在一定温度下合成 SiHCl3,分离精馏提纯后的SiHCl3进入氢还原炉被氢气还 原,通过化学气相沉积反应生产高纯多晶硅。改良西门子 法生产多晶硅属于高能耗的产业,其中电力成本约占总成 本的70%左右。SiHCl3还原时一般不生产硅粉,有利于连 续操作。该法制备的多晶硅还具有价格比较低、可同时满 足直拉和区熔要求的优点。因此是目前生产多晶硅最为成 熟、投资风险最小、最容易扩建的工艺,国内外现有的多 晶硅厂大多采用此法生产SOG硅与EG硅,所生产的多晶硅 占当今世界总产量的70~80%。
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目前世界上主要的几种多晶硅生产工艺
硅烷法——硅烷热分解法
硅烷(SiH4)是以四氯化硅氢化法、硅合金 分解法、氢化物还原法、硅的直接氢化法等方 法制取。然后将制得的硅烷气提纯后在热分解 炉生产纯度较高的棒状多晶硅。以前只有日本 小松掌握此技术,由于发生过严重的爆炸事故 后,没有继续扩大生产。美国Asimi和SGS公 司仍采用硅烷气热分解生产纯度较高的电子级 多晶硅产品。
在1955年西门子公司成功开发了利用氢气还原三氯 硅烷(SiHCl3)在硅芯发热体上沉积硅的工艺技术, 并于1957年开始了工业规模的生产,这就是通常所说 的西门子法。
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改良西门子法介绍
在西门子法工艺的基础上,通过增加还原尾气干 法回收系统、SiCl4氢化工艺,实现了闭路循环,于是 形成了改良西门子法。
由于太阳能发电具有充分的清洁性、绝对的安全性、 资源的相对广泛性和充足性、长寿命以及免维护性等其 它常规能源所不具备的优点,所以光伏能源被认为是二 十一世纪最重要的新能源。
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硅及其硅的氯化物的简介 一、硅的简介 硅,1823年发现,为世界上第二最丰富的元素——占地 壳的四主分要之原一料,,砂纯石硅中则含用有在大电量子的元件SiO上2,,譬也如是启玻动璃人和造水卫泥 星一切仪器的太阳能电池,便用得上它。
由干燥硅粉与干燥氯化氢气体在一定条件下氯化, 再经冷凝、精馏、还原而得。
多晶硅是生产单晶硅的直接原料,是当代人工智 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,被称为“微电子大厦的 基石”。
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多晶硅简介
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。多晶硅可作拉制单晶硅的原料,多晶硅 与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如,在力学 性质、光学性质和热学性质的各向异性方面,远不如单晶 硅明显;在电学性质方面,多晶硅晶体的导电性也远不如 单晶硅显著,甚至于几乎没有导电性。在化学活性方面, 两者的差异极小。多晶硅和单晶硅可从外观上加以区别, 但真正的鉴别须通过分析测定晶体的晶面方向、导电类型 和电阻率等。
与碱作用
无定形硅能与碱猛烈反应生成可溶性硅酸盐,并放出氢气。 Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑
与金属作用
硅还能与钙、镁、铜、铁、铂、铋等化合,生成相应的金属硅 化物。
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硅及其硅的氯化物的简介
二、硅的氯化物
化合物物硅C,F的溶4和氯沸C化点C物l都4相主比似要较,介低都绍,是Si挥C四l发4面、性体Si也的H比C非l3较极等大性,,分它易子们于,和用共碳蒸价的馏卤化 的方法提纯它们。
单晶硅和多晶硅的区别是,当熔融的单质硅凝固时,硅原 子以金刚石晶格排列为单一晶核,晶面取向相同的晶粒,则 形成单晶硅,如果当这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则 形成多晶硅,多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方 面。
一般的半导体器件要求硅的纯度六个9以上,大规模集成 电路的要求更高,硅的纯度必须达到九个9。
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目2)前气世液界沉积上法主生要产的粒几状太种阳多能晶级硅多晶生硅产工艺
主要工艺是:将反应器中的石墨管的温度升高到 1500℃,流体三氯氢硅和氢气从石墨管的上部注入, 在石墨管内壁1500℃高温处反应生成液体状硅,然后 滴入底部,温度回升变成固体粒状的太阳能级多晶硅。
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改良西门子法介绍
多晶硅是制备单晶硅和太阳能电池的原材料,是全球 电子工业及光伏产业的基石。按照硅含量纯度可分为 太阳能级硅(6N)和电子级硅(11N)。
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目目前前世生界产上多晶主硅要的的方几法种主要多有晶改硅良生西门产子工法艺——闭
环式三氯氢硅氢还原法,硅烷法——硅烷热分解法, 流化床法,冶金法,气液沉积法。
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硅及其硅的氯化物的简介
2.硅的化学性质
硅在常温下不活泼,其主要的化学性质如下: 与非金属作用
常温下Si只能与F2反应,在F2中瞬间燃烧,生成SiF4。 Si + 2F2 = SiF4
加热时,能与其它卤素反应生成卤化硅,与氧气生成SiO2。 Si + 2X2 = SiX4 (X=Cl,Br,I) Si + O2 = SiO2
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多晶硅简介
多晶硅的需求主要来自于半导体和太阳能电池。按 纯度要求不同,分为金属级、电子级和太阳能级。其 中,用于电子级多晶硅占55%左右,太阳能级多晶硅 占45%,随着光伏产业的迅猛发展,太阳能电池对多 晶硅需求量的增长速度高于半导体多晶硅的发展, 2008年太阳能多晶硅的需求量已明显超过电子级多晶 硅。
在高温下,硅与碳、氮、硫等非金属单质化合,分别生成 碳化硅SiC,氮化硅Si3N4,和硫化硅SiS2等。
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硅及其硅的氯化物的简介
与酸作用
硅在含氧酸中被钝化,但与氢氟酸及其混合酸反应,生成SiF4或
H2SiF6(偏硅酸△)。
Si + 4HF
SiF4 + 2H2
Si + 4HNO3 + 6HF = H2SiF6 + 4NO2 + 4H2O
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硅及其硅的氯化物的简介
2.化学性质 a.易水解、潮解,在空气中强烈发烟 易水解、潮解:
SiCl4 + (n+2)H2O → SiO2·nH2O + 4HCl SiHCl3 + nH2O → SiO2·nH2O + 3HCl b.易挥发、易汽化、易制备、易还原。 c. 点Si为H2C2l03易℃着。火,发火点28℃,燃烧时产生HCl和Cl2,着火 d.对金属极为稳定,甚至对金属钠也不起反应。 e.其蒸汽具有弱毒性,与无水醋酸及二氮乙烯的毒性程度极 为相同。