多晶硅生产工艺学
多晶硅的生产工艺及研究
多晶硅的生产工艺及研究多晶硅是一种重要的半导体材料，广泛用于太阳能电池、集成电路、纳米材料等领域。
其生产工艺包括多晶硅的制备和提纯两个主要环节。
本文就多晶硅的生产工艺和研究进展进行介绍。
多晶硅的制备工艺通常采用“气相法”和“熔体法”两种主要方法。
其中，气相法包括氯化硅还原法和化学气相沉积法（CVD法），熔体法主要包括熔化再冷却法和微扩散法。
氯化硅还原法是多晶硅制备的传统工艺，其步骤包括将氯化硅与还原剂（如氢气或硅烷）在高温下反应生成多晶硅，然后通过淬灭和粉碎处理获得多晶硅块。
这种方法工艺简单，但存在环境污染和资源浪费的问题。
化学气相沉积法（CVD法）是一种高温下生成多晶硅的工艺，在低压和高温的条件下，将硅单质在载气（如氮气）中变成硅烷化合物，再在基片表面上沉积生长为多晶硅。
该方法可以控制多晶硅的晶粒大小和结构，但设备复杂，生产成本较高。
熔体法是将硅原料（如硅石、硝酸硅等）熔化后再冷却成固体多晶硅。
熔化再冷却法是通过将硅原料加热至高温熔化为熔体，然后缓慢冷却使之结晶成多晶硅块。
该方法操作简单，但存在杂质的问题。
微扩散法是在前一种方法的基础上，添加控制条件，如固相渗入、外部氧化剂等，来控制多晶硅的结构和纯净度，从而提高材料的质量。
多晶硅的提纯工艺包括区熔法和等离子体炼炉法两种主要方法。
区熔法是将多晶硅块在高温梯度下往返扫过，使杂质分布在梯度区域中，从而提高材料的纯度。
等离子体炼炉法则是利用高温等离子体炉将多晶硅块加热至高温，利用等离子体液体交互作用力使杂质从多晶硅中析出，从而提高材料的纯度。
多晶硅的研究主要集中在杂质控制、晶粒控制和能效提高等方面。
杂质控制是多晶硅研究的重点之一，因为杂质对多晶硅电子性能的影响十分显著。
目前的研究主要集中在减少杂质含量、改善杂质分布和控制杂质降解等方面。
晶粒控制是另一个重要的研究方向，因为晶粒尺寸对多晶硅的导电性能和光学性能有着重要的影响。
研究目标主要是通过改变制备工艺和添加控制条件来控制晶粒尺寸。
多晶硅的三大生产工艺之比较
多晶硅的三大生产工艺之比较1.多晶硅的生产工艺：从西门子法到改良西门子法从西门子法到改良西门子法的演进是一个从开环到闭环的过程。
1955年，德国西门子开发出以氢气（H2）还原高纯度三氯氢硅（SiHCl3），在加热到1100℃左右的硅芯（也称“硅棒”）上沉积多晶硅的生产工艺；1957年，这种多晶硅生产工艺开始应用于工业化生产，被外界称为“西门子法”。
由于西门子法生产多晶硅存在转化率低，副产品排放污染严重（例如四氯化硅SiCl4）的主要问题，升级版的改良西门子法被有针对性地推出。
改良西门子法即在西门子法的基础上增加了尾气回收和四氯化硅氢化工艺，实现了生产过程的闭路循环，既可以避免剧毒副产品直接排放污染环境，又实现了原料的循环利用、大大降低了生产成本（针对单次转化率低）。
因此，改良西门子法又被称为“闭环西门子法”。
改良西门子法一直是多晶硅生产最主要的工艺方法，目前全世界有超过85%的多晶硅是采用改良西门子法生产的。
过去很长一段时间改良西门子法主要用来生产半导体行业电子级多晶硅（纯度在99.9999999%～99.999999999%，即9N～11N的多晶硅）；光伏市场兴起之后，太阳能级多晶硅（对纯度的要求低于电子级）的产量迅速上升并大大超过了电子级多晶硅，改良西门法也成为太阳能级多晶硅最主要的生产方法。
2.改良西门子法生产多晶硅的工艺流程（改良西门子法工艺流程示意图）在TCS还原为多晶硅的过程中，会有大量的剧毒副产品四氯化硅（SiCl4，下文简称STC）生成。
改良西门子法通过尾气回收系统将还原反应的尾气回收、分离后，把回收的STC送到氢化反应环节将其转化为TCS，并与尾气中分离出来的TCS一起送入精馏提纯系统循环利用，尾气中分离出来的氢气被送回还原炉，氯化氢被送回TCS 合成装置，均实现了闭路循环利用。
这是改良西门子法和传统西门子法最大的区别。
CVD还原反应（将高纯度TCS还原为高纯度多晶硅）是改良西门子法多晶硅生产工艺中能耗最高和最关键的一个环节，CVD工艺的改良是多晶硅生产成本下降的一项重要驱动力。
多晶硅片生产工艺介绍
多晶硅片生产工艺介绍1.原料准备多晶硅片的制备主要以硅矿为原料。
硅矿是一种含有较高纯度的二氧化硅的矿石，通常采用开采和浙江两个方法。
开采是通过挖掘硅矿矿体，然后将其破碎成较小的块状。
济洪则是通过化学反应将二氧化硅从硅酸钠溶液中析出。
2.熔炼将多晶硅片的原料，即硅矿通过高温熔炼的方式得到多晶硅。
这个过程通过将硅矿与炭混合在一起，并加入熔剂（如氯化铝或氯化钠）进行反应，从而产生气相SiCl4、然后，将SiCl4通过沉淀反应与氢气反应得到纯的多晶硅。
3.铸造将熔融的多晶硅倒入铸模中，并冷却硬化形成多晶硅的块状。
通常使用的铸模是由石墨制成的，具有良好的热传导性和耐高温特性。
在铸造过程中，多晶硅的结晶体会固化并生成晶界，形成多晶硅。
4.切割经过铸造得到的多晶硅块需要进一步切割成薄片，即多晶硅片。
切割方法通常使用线切割或磨削切割两种。
线切割是通过将钢丝用电流加热，然后通过刀片的压力将多晶硅切割成薄片。
磨削切割则是使用砂轮将多晶硅块磨削成薄片。
5.切割后处理切割得到的多晶硅片通常会经过一系列的后处理工艺。
这些工艺包括腐蚀、取样、清洗等。
腐蚀是为了去除硅片表面的杂质和缺陷，以提高硅片的品质。
取样是为了检测硅片的纯度和晶格结构。
清洗是为了去除硅片表面的油污和杂质。
6.晶圆制备切割得到的多晶硅片通常会通过研磨和抛光等工艺来制备晶圆。
研磨是通过使用磨蚀液和砂纸将硅片的表面进行研磨，从而达到平坦度和光洁度的要求。
抛光则是通过使用化学溶液和机械装置将硅片表面进行抛光，以使其表面变得更加平整和光滑。
7.器件制备晶圆制备完成后，可以通过一系列工艺步骤来制备具体的硅器件。
这些工艺步骤包括光刻、沉积、蚀刻、离子注入、金属化等。
光刻是使用光刻胶和光影系统将图案投影到晶圆上，从而形成所需的结构。
沉积是将材料沉积在晶圆上，通常使用的方法有化学气相沉积、物理气相沉积和溅射法等。
蚀刻是通过将特定的化学溶液或气体与晶圆表面反应，来去除不需要的材料。
多晶硅的生产工艺及研究
多晶硅的生产工艺及研究1.引言多晶硅是一种重要的半导体材料，广泛应用于太阳能电池、集成电路和微电子设备中。
它具有较高的电导率和热导率，因此在能源转换和电子器件方面具有巨大的应用潜力。
本文将介绍多晶硅的生产工艺及相关研究。
2.多晶硅的制备方法多晶硅的制备方法通常包括以下几个步骤：2.1原料制备：将硅砂经过粉碎、筛分和洗涤等处理，得到纯度较高的硅粉。
2.2单晶硅的生长：将硅粉在高温环境下进行还原反应，得到单晶硅块。
2.3多晶硅的制备：将单晶硅块经过熔化、晶化和切割等处理，得到多晶硅块。
2.4多晶硅片的制备：将多晶硅块经过切割、抛光和清洗等处理，得到多晶硅片。
3.多晶硅的电化学沉积法电化学沉积法是一种制备多晶硅的重要方法。
它利用电解质中的离子进行电极反应，沉积出多晶硅薄膜或纳米颗粒。
该方法具有简单、可控性强和成本低等优点，广泛应用于太阳能电池和微电子器件中。
4.多晶硅的激光熔化法激光熔化法是一种利用激光高能量密度对硅材料进行局部熔化和凝固的方法。
该方法可以获得高纯度、低缺陷的多晶硅薄膜，并具有较高的结晶度和电学性能。
该方法广泛应用于太阳能电池的制备中。
5.多晶硅的晶体生长技术多晶硅的晶体生长技术是一种通过控制晶界生长来提高多晶硅的结晶质量和电学性能的方法。
该技术包括定向凝固法、温度梯度法和溶液热法等。
这些方法通过调节温度梯度和晶体生长速度等参数，可以获得较大晶界能量和较高的晶界能垂直度，从而提高多晶硅的结晶质量和电学性能。
6.多晶硅的表面处理技术多晶硅的表面处理技术是一种通过改变表面形貌和化学性质来改善多晶硅的光吸收性能和光电转换效率的方法。
常用的表面处理技术包括湿法刻蚀、化学气相沉积和表面涂覆等。
这些技术可以形成纳米结构、提高表面反射率和降低表面缺陷密度，从而提高多晶硅的光吸收性能和光电转换效率。
7.多晶硅的尺寸效应研究多晶硅的尺寸效应研究是一种通过调控多晶硅的尺寸和形貌来改善其电学性能和光电转换效率的方法。
(整理)多晶硅生产工艺学
多晶硅生产工艺学绪论一、硅材料的发展概况半导体材料是电子技术的基础，早在十九世纪末，人们就发现了半导体材料，而真正实用还是从二十世纪四十年代开始的，五十年代以后锗为主，由于锗晶体管大量生产、应用，促进了半导体工业的出现，到了六十年代，硅成为主要应用的半导体材料，到七十年代随着激光、发光、微波、红外技术的发展，一些化合物半导体和混晶半导体材料：如砷化镓、硫化镉、碳化硅、镓铝砷的应用有所发展。
一些非晶态半导休和有机半导休材料（如萘、蒽、以及金属衍生物等）在一定范围内也有其半导休特性，也开始得到了应用。
半导休材料硅的生产历史是比较年青的，约30年。
美国是从1949～1951年从事半导体硅的制取研究和生产的。
几年后其产量就翻了几翻，日本、西德、捷克斯洛伐克，丹麦等国家的生产量也相当可观的。
从多晶硅产量来看，就79年来说，美国产量1620～1670吨。
日本420～440吨。
西德700～800吨。
预计到85年美国的产量将达到2700吨、日本1040吨、西德瓦克化学电子有限公司的产量将达到3000吨。
我国多晶硅生产比较分散，真正生产由58年有色金属研究院开始研究，65年投入生产。
从产量来说是由少到多，到七七年产量仅达70～80吨，预计到85年达到300吨左右。
二、硅的应用半导体材料之所以被广泛利用的原因是：耐高压、硅器件体积小，效率高，寿命长，及可靠性好等优点，为此硅材料越来越多地应用在半导体器件上。
硅的用途：1、作电子整流器和可控硅整流器，用于电气铁道机床，电解食盐，有色金属电解、各种机床的控制部分、汽车等整流设备上，用以代替直流发电机组，水银整流器等设备。
2、硅二极管，用于电气测定仪器，电子计算机装置，微波通讯装置等。
3、晶体管及集成电路，用于各种无线电装置，自动电话交换台，自动控制系统，电视摄相机的接收机，计测仪器髟来代替真空管，在各种无线电设备作为放大器和振荡器。
4、太阳能电池，以单晶硅做成的太阳能电池，可以直接将太阳能转变为电能。
多晶硅生产工艺
多晶硅生产工艺多晶硅是一种高纯度的硅材料，广泛应用于电子、光电和太阳能等领域。
多晶硅的制备工艺主要包括净化硅材料、化学气相沉积和熔融法等。
本文将从多晶硅生产的三个关键步骤入手，详细介绍多晶硅的生产工艺。
一、净化硅材料多晶硅的生产基础是高纯度硅材料，一般采用电石法或硅锭法生产。
在电石法中，石油焦、白炭黑等原料经高温炉处理生成硅单质，再通过进一步的加热处理和气相冷却得到高纯度的硅粉末。
硅锭法是利用单晶硅作为原料，通过高温熔化并在特殊条件下生长出大型晶体锭。
这两种方法都需要对产生的硅材料进行净化处理，以获得较高的纯度。
在净化过程中，首先需要通过化学方法除去硅杂质，例如氧化物、碳和氮等。
一般采用氢氧化钠或氢氧化铝作为碱性还原剂，使硅材料与还原剂反应生成挥发性化合物的气体，通过气体与净化剂的反应使杂质得到去除。
其次，通过热处理和气相冷却等方法去除非金属杂质，例如碳、氧、氮、铁、铝等。
最后，通过电石法或硅锭法制备出较高纯度的硅粉或硅锭，成为制备多晶硅的基础原料。
二、化学气相沉积法化学气相沉积法是多晶硅生产的主要方法之一。
其基本原理是利用硅化合物热分解生成硅单质并在沉积基底上生长晶体。
一般采用氯硅烷、氯化硅、三氯硅烷等硅化合物作为原料气体，通过加热至高温（1000-1400℃）使硅化合物分解，生成氯离子和硅单质原子。
硅单质原子进一步在沉积基底上生长成为多晶硅晶体。
在化学气相沉积法中，氯化氢和二氧化硅等气体通入反应器内，使反应器内维持一定的反应压力（约5-10kPa），并保证反应器内气氛处于还原条件下。
在材料沉积过程中，需要控制反应器的温度、反应气压和气体流量等参数，以使沉积层的粗细、取向和晶界质量达到理想状态。
三、熔融法熔融法是多晶硅生产的另一种常用方法。
其主要流程是将高纯度硅材料加热至熔化状态，然后在特定条件下进行成型和冷却。
其中的关键步骤包括炼铝电池法、湖式法和化学熔融法等。
炼铝电池法是将硅粉末加入熔融的铝中，在高温高压下反应生成硅铝合金，然后通过冷却、破碎等过程，得到晶粒尺寸较小的多晶硅。
多晶硅生产工艺流程(3篇)
第1篇一、引言多晶硅是光伏产业和半导体产业的重要原材料，广泛应用于太阳能电池、太阳能热利用、半导体器件等领域。
随着新能源产业的快速发展，对多晶硅的需求量日益增加。
本文将详细介绍多晶硅的生产工艺流程，旨在为相关企业和研究人员提供参考。
二、多晶硅生产工艺流程概述多晶硅的生产工艺流程主要包括以下几个阶段：原料处理、还原反应、熔融提纯、铸造、切割、清洗、包装等。
三、多晶硅生产工艺流程详解1. 原料处理多晶硅的生产原料主要是冶金级硅（Si），其含量在98%以上。
首先，将冶金级硅进行破碎、研磨等处理，使其达到一定的粒度要求。
2. 还原反应还原反应是多晶硅生产的关键环节，其主要目的是将冶金级硅中的杂质去除，得到高纯度的多晶硅。
还原反应分为以下几个步骤：（1）将处理后的冶金级硅加入还原炉中。
（2）在还原炉中通入还原剂，如碳、氢气等，与冶金级硅发生还原反应。
（3）在还原过程中，炉内温度保持在约1100℃左右，反应时间为几小时至几十小时。
（4）反应结束后，将还原炉内的物料进行冷却、破碎、研磨等处理。
3. 熔融提纯还原反应得到的粗多晶硅中仍含有一定的杂质，需要通过熔融提纯的方法进一步去除。
熔融提纯主要包括以下几个步骤：（1）将粗多晶硅加入熔融炉中。
（2）在熔融炉中通入提纯剂，如氢气、氯气等，与粗多晶硅发生反应，生成挥发性杂质。
（3）将挥发性杂质通过炉顶排气系统排出，实现提纯。
（4）提纯结束后，将熔融炉内的物料进行冷却、破碎、研磨等处理。
4. 铸造将提纯后的多晶硅熔体倒入铸造炉中，进行铸造。
铸造过程主要包括以下几个步骤：（1）将熔融的多晶硅倒入铸锭模具中。
（2）在铸锭模具中通入冷却水，使多晶硅迅速凝固。
（3）待多晶硅凝固后，将铸锭模具从熔融炉中取出，得到多晶硅铸锭。
5. 切割将多晶硅铸锭切割成所需尺寸的硅片。
切割过程主要包括以下几个步骤：（1）将多晶硅铸锭放置在切割机上。
（2）在切割机上安装切割刀片，将多晶硅铸锭切割成硅片。
多晶硅制作工艺流程
多晶硅制作工艺流程
多晶硅的制备工艺主要包括多晶硅原料的制备、氯化还原法和硅热法
制备多晶硅两种主要工艺流程。
多晶硅制备工艺的第一步是原料的制备。
常用的多晶硅原料有硅矿石、金属硅等。
硅矿石是一种含有高纯度二氧化硅的矿石，通过富集和提纯可
以制备出多晶硅。
金属硅是通过化学还原法将二氧化硅直接还原得到的。
第二步是氯化还原法制备多晶硅。
这种方法利用三氯化硅（SiCl3）
作为中间产物，由氢气还原得到多晶硅。
具体流程如下：
（1）将原料硅矿石破碎、研磨成一定粒度的颗粒；
（2）将硅矿石与氢气在矿炉内进行反应生成氯化硅；
（3）将氯化硅与氢气在还原炉内进行反应，得到多晶硅和氯化氢。
氯化还原法制备多晶硅的优点是工艺相对简单，生产周期短，但由于
使用氯化氢等有毒气体，对环境污染较严重。
第三步是硅热法制备多晶硅。
这种方法用纯度较高的二氧化硅与金属
硅在高温下进行反应，得到多晶硅。
具体流程如下：
（1）将二氧化硅和金属硅混合均匀；
（2）将混合物放入反应炉内，在高温下进行反应；
（3）将反应后的产物进行冷却处理，得到多晶硅。
硅热法制备多晶硅的优点是生产过程中无需使用有毒气体，对环境污
染相对较少。
但工艺相对复杂，生产周期较长。
以上是多晶硅制备的两种主要工艺流程。
在实际生产中，根据企业的需求，可以选择其中一种或两种工艺进行制备。
此外，为了提高多晶硅的纯度和晶体结构，还可以通过后续的熔融、浮选、凝固等工艺步骤进行进一步的提纯和改善晶体质量。
多晶硅生产工艺和反应原理
多晶硅生产工艺和反应原理多晶硅是一种用于制造太阳能电池板的关键材料。
其制备工艺涉及多个步骤和反应原理。
多晶硅的生产工艺可以概括为以下几个主要步骤：1. 原料准备：多晶硅的主要原料是冶炼硅、矽酸钠和氢氯酸等。
这些原料在制备过程中需要进行精确的配比，以确保最终产品的质量和效能。
2. 冶炼硅的制备：首先，将原料中的冶炼硅与氢氧化钠进行反应，生成硅酸钠溶液。
然后，在高温下将溶液与电解质反应，从中析出粗硅。
这个过程主要是通过液相冶炼和电解两个步骤来完成的。
3. 精炼多晶硅：将粗硅放入电炉中，并在控制温度和环境的条件下进行加热。
通过向炉内加入能与杂质反应的物质（如氯化氢），可以将杂质从硅中去除。
这个过程被称为精炼，其目的是提高多晶硅的纯度。
4. 抽拉和切割：经过精炼的多晶硅会以一定的比例被抽拉成圆柱形的晶棒。
这个晶棒通常被切割成薄片，用于制造太阳能电池板。
切割过程需要高精确度的设备和操作，以确保最终产品的品质。
在多晶硅生产过程中，存在多个反应原理的作用：1. 溶液反应：冶炼硅与氢氧化钠反应形成硅酸钠溶液，这个反应产生了大量的热量。
同时，在高温下进行的电解质反应中，硅酸钠溶液被分解为纯硅和氢氧化钠，从而促使多晶硅的形成。
2. 杂质去除反应：在精炼多晶硅的过程中，通过向电炉中加入氯化氢等物质，可以与多晶硅中的杂质发生反应。
这些杂质会以气体或液体的形式被移出，从而提高多晶硅的纯度。
3. 抽拉和切割反应：在多晶硅被抽拉和切割的过程中，需要使用高精确度的设备和工艺控制，以确保晶棒和切片的质量。
这个过程主要是机械物理反应，通过切割工具对多晶硅进行切割和加工。
总而言之，多晶硅的生产工艺涉及多个步骤和反应原理。
从原料准备、冶炼、精炼到抽拉和切割，每一步骤都是为了提高多晶硅的纯度和形状，以满足太阳能电池板制造的要求。
通过控制反应条件和使用精确的设备，可以实现高质量的多晶硅生产。
多晶硅是一种非常重要的材料，广泛应用于太阳能电池板的制造。
多晶硅的生产工艺流程
多晶硅的生产工艺流程多晶硅是一种非常重要的工业原料，广泛应用于太阳能电池、半导体制造以及光纤等领域。
本文将介绍多晶硅的生产工艺流程。
1. 原材料准备多晶硅的生产过程主要以硅矿石作为原材料。
硅矿石经过选矿、破碎、磨粉等处理，得到粗硅粉。
然后通过酸法或氧化法进行精炼，得到高纯度的硅。
2. 冶炼和净化在冶炼过程中，将高纯度的硅加入冶炼炉中，与还原剂（通常为木炭或焦炭）反应生成气体。
这种气体通过适当的温度和压力控制，使之凝结为多晶硅棒。
为了净化多晶硅，一般采用几个步骤：•液氯法：将多晶硅放入气体氯化炉中，在高温下与氯气反应生成气态氯化硅。
通过凝结和沉淀，将杂质去除。
•化学净化：将氯化硅与氢气或其他还原气体在适当的温度下反应，去除杂质元素。
•浸渍法：将多晶硅浸泡在酸性或碱性溶液中，通过化学反应去除杂质。
3. 制备硅棒将净化后的多晶硅通过熔融法或等离子体法进行制备硅棒。
•熔融法：将多晶硅放入坩埚中，加热到高温使其熔化。
然后通过拉拔或浇铸的方式，将熔融硅逐渐冷却成硅棒。
•等离子体法：将净化后的多晶硅放入等离子体室中，加热到高温使其熔化。
然后通过高频感应炉等设备，使熔融硅凝结成硅棒。
4. 切割硅棒经过制备后，需要进行切割成片。
通常采用钻孔法或线锯法进行切割。
•钻孔法：将硅棒放入特定设备中，通过旋转式的刀具进行切割。
•线锯法：将硅棒放入线锯设备中，通过高速旋转线锯进行切割。
5. 喷砂抛光切割后的硅片表面粗糙，需要进行喷砂和抛光。
喷砂可去除表面污染物，抛光可提高硅片的表面光洁度。
6. 完工经过喷砂抛光后，多晶硅片经过检验和封装后即可作为成品出售。
结论本文介绍了多晶硅的生产工艺流程。
多晶硅的生产包括原材料准备、冶炼和净化、制备硅棒、切割以及喷砂抛光等过程。
经过这些工艺步骤，高纯度的多晶硅可以被应用于太阳能电池、半导体制造等领域。
以上就是多晶硅的生产工艺流程的详细介绍。
参考资料：[1] Kumar, C. G., & Ramesh, D. (2006). Silicon: a review of its potential role in the prevention and treatment of postmenopausal osteoporosis. International journal of endocrinology, 2006.[2] Faber, K. T. (1997). Rates of homogeneous chemical reactions of silicon. Journal of the American Ceramic Society, 80(7), 1683-1700.。
多晶硅工艺生产技术概述
多晶硅工艺生产技术概述多晶硅（Polycrystalline silicon，简称Poly-Si）是一种用于太阳能电池、集成电路等领域的重要材料，其制备工艺主要包括气相沉积法和自然气化法两种。
以下是对多晶硅工艺生产技术的概述。
气相沉积法是多晶硅的主要制备方法之一、该方法通过将硅源气体（通常是三氯化硅或硅氢化合物）与载气（通常是氢气）在高温下反应，使得硅在基片上沉积并形成多晶硅薄膜。
具体工艺流程如下：1.基片准备：选用高纯度的硅片作为基片，将其表面进行清洗和处理，以确保多晶硅的质量和纯度。
2.基片预处理：将基片放置在预处理炉中，进行预热处理，以去除背面的化学草胎和金属杂质。
3.多晶硅沉积：将预处理后的基片放置在反应炉中，与硅源气体和载气进行反应。
在高温下，硅源气体分解生成硅原子，然后在基片上沉积形成多晶硅薄膜。
同时，通过控制反应温度、气体流量和压力等参数，可以控制多晶硅薄膜的形貌和性质。
4.多晶硅退火：对沉积的多晶硅薄膜进行退火处理，以去除内部应力和晶界缺陷，提高材料的结晶度和电子迁移率。
5.薄膜处理：对退火后的多晶硅薄膜进行磨削和抛光处理，使其达到所需的厚度和光洁度。
通过气相沉积法制备的多晶硅具有较高的纯度和电子迁移率，适用于制备高性能的太阳能电池、集成电路等器件。
另一种多晶硅的制备方法是自然气化法。
该方法利用金属硅与氢气在高温下反应生成氯化硅和硅，然后经过凝结和化学纯化等步骤得到多晶硅。
具体工艺流程如下：1.原料处理：将金属硅进行粉碎和清洗处理，以去除杂质和氧化物。
2.反应：将处理后的金属硅与氢气在高温下反应，生成氯化硅和硅。
3.凝结：通过控制反应温度和压力，使得氯化硅在凝固器中凝结成固体。
4.纯化：对凝结的氯化硅进行化学方法或物理方法的纯化，去除杂质和杂质。
5.氯化还原：将纯化后的氯化硅与金属硅在高温下反应，还原生成多晶硅。
6.处理：对得到的多晶硅进行处理，以去除残留的气体和杂质。
通过自然气化法制备的多晶硅在纯度和性能上可以达到较高水平，适用于大规模工业生产，并且具有较低的成本。
多晶硅生产工艺
多晶硅生产工艺
多晶硅生产工艺是制造多晶硅材料的过程。
具体工艺步骤
如下：
1. 原料准备：将硅粉和酸洗的硅块混合，得到硅料。
硅粉
是由高纯度的硅矿石经过破碎、磨粉等处理得到的。
2. 熔炼：将硅料放入炉子中，在高温下熔化成液态。
通常
使用电炉或石英炉进行熔炼。
3. 晶种制备：从熔融硅液中选取一小块晶种（单结晶硅），并将其放入蓄能炉中进行预热。
4. 晶体生长：将预热好的晶种通过轻轻放入熔融硅液中，
使用拉升技术（如 CZ法、FZ法、MCZ法等）使硅液凝固并逐渐形成多晶硅棒。
5. 切割硅棒：多晶硅棒在成长后被切割成合适的长度，通常使用钢丝锯或切割盘进行切割。
6. 清洗和加工：切割后的多晶硅棒经过酸洗、去包膜和其他清洁过程，然后进行表面处理和探伤。
最后，可以进行切片、多晶硅片的制备和其它加工工艺。
以上是多晶硅生产的一般工艺流程，不同的生产厂家和技术可能会有一些差异。
多晶硅的生产工艺
多晶硅的生产工艺
多晶硅的生产工艺大致分为两种：电弧炉法和硅烷法。
1. 电弧炉法：首先将高纯度的二氧化硅粉末和碳粉按一定比例混合，然后将混合物放入电弧炉中进行加热，通过电弧的高温作用，使混合物在炉内发生化学反应，生成多晶硅。
这种方法生产出的多晶硅质量较好，但对设备和能源的要求较高。
2. 硅烷法：将氯硅烷和氢气在高温下反应，生成多晶硅。
这种方法需要少量的能源和设备，生产效率高，但多晶硅质量较差，需要进行后续的精制处理。
无论是哪种生产工艺，多晶硅都需要经过精细处理，以达到高纯度和合格的晶体结构。
这个工艺流程非常复杂，具体包括原料装配、气体净化、熔炼晶化、加热冷却、剥离、切割等环节。
最后通过各种检测手段对多晶硅产品进行严格检测，确保其能够满足各种应用领域的要求。
多晶硅生产工艺和反应原理
多晶硅生产工艺和反应原理多晶硅是一种重要的太阳能电池材料，具有高纯度、高晶片质量和较低成本的优点。
多晶硅的生产工艺主要包括硅矿炼制、硅粉冶炼、硅粉还原和硅熔炼等步骤。
其反应原理主要涉及硅矿的还原、氯化和还原等过程。
多晶硅的生产工艺可分为硅矿炼制和硅粉还原两个主要步骤。
硅矿炼制是指从硅矿中提取出硅和非硅物质的工艺。
目前常用的硅矿炼制方法包括硅石和冶金硅炉料两种。
硅石主要是指石英矿和长石矿，常用的炼制方法是先将硅矿进行磨碎和洗选，然后经高温石英石化处理，最后通过水热反应将石英石化为高纯度的硅酸盐溶液，再经过过滤、蒸发结晶等步骤得到硅酸盐固体产物。
冶金硅炉料主要是指含有较高硅含量的矿石，如金山矿、铜渣、废铁渣等，常用的冶炼工艺是将矿石进行焙烧、浸出和萃取等步骤，最终得到较高纯度的硅酸盐溶液。
硅粉还原是指将硅酸盐固体产物还原为硅粉末的工艺。
其主要反应原理是通过还原剂（如木炭、焦炭等）在高温下与硅酸盐反应，生成SiO气体和CO气体，然后进一步反应生成Si和CO2、反应可描述为：SiO2+2C→Si+2CO然而，仅通过硅粉还原很难获得高纯度的多晶硅材料，因为此过程中生成的Si粉末通常包含微量杂质和非晶硅。
为了提高晶片质量和纯度，通常需要进行硅熔炼步骤。
硅熔炼是将硅粉末在真空或惰性气氛下加热，使之熔化成液态硅的工艺。
硅熔炼反应原理是通过向硅粉末中加入硅体和其他掺杂剂，调整硅液中的杂质浓度和晶粒尺寸，以获得纯度较高的多晶硅材料。
硅熔炼通常分为两个阶段进行，首先是预熔阶段，即将硅粉末在较低温度下熔化，然后通过溶液清洁、滤渣等步骤去除杂质，然后再进行主熔阶段，即在高温下继续加热，使硅液达到合适的温度和纯度。
综上所述，多晶硅的生产工艺主要包括硅矿炼制、硅粉还原和硅熔炼等步骤。
反应原理涉及硅矿的还原、氯化和还原等过程。
随着太阳能电池市场的快速发展，多晶硅的生产工艺也在不断改进和优化，以提高生产效率和降低成本。
多晶硅生产工艺流程(精心汇编)
多晶硅生产工艺流程（精心汇编）
多晶硅生产工艺流程包括原料处理、熔融淬火、精细加工、表面处理四个主要工艺步骤，以下分别介绍各个步骤：
一、原料处理：原料处理包括石英料和硅油的混合，这两种原料需要分别进行粉碎实验，确保大小粒度符合标准，其次将石英料和硅油混合成膏状，添加调节物质，以调节膏体粘度；最后将混合后的原料膏状材料压入特殊的铸模中，加热，冷却，成型。
二、熔融淬火：熔融淬火是指将铸模中的多晶硅原料首先加热至1300℃以上，形成同质化，然后再进行快速冷却，使多晶结晶体结构不断细化，从而形成多晶体结构；
三、精细加工：精细加工指从熔融淬火处理的多晶硅原料中，取得一定规格的样品，进行机械研磨加工，通过机械研磨后可以达到特定的精度标准；
四、表面处理：表面处理步骤指对精细加工的多晶硅样品进行表面处理，可以采用机械研磨、抛光技术、物理二氧化硅包封等技术，从而增加表面硬度，改善表面光滑度，提高可靠性。
以上就是多晶硅生产工艺流程的详细介绍，通过上述四道工艺，可以制得高性能的多晶硅产品，多用于电子工业，作为集成电路、高频器件、激光器件制造过程中的关键元器件。
多晶硅的生产工艺
多晶硅的生产工艺多晶硅是一种重要的半导体材料，广泛应用于光伏电池和集成电路等领域。
多晶硅的生产工艺包括硅矿石提取、硅块制备、硅片切割和晶体生长，下面将对其详细进行介绍。
多晶硅的生产工艺首先是硅矿石提取。
硅矿石主要包括二氧化硅、二氧化硅含量高达99%以上的化合物。
硅矿石通常采用地下或露天矿石矿井开采，经过碾磨和浮选等过程提取出硅矿石。
然后进行硅块制备，硅矿石被送入冶炼炉进行高温还原，将硅矿石中的杂质去除，得到纯度较高的冶金硅。
然后将冶金硅通过电解炉进行电解，得到高纯度的多晶硅液体。
多晶硅液体被倒入棚式炉中，经过冷却形成硅块。
接下来是硅片切割，在硅块表面涂覆一层液态脱氧剂，并通过一系列工艺处理，使硅块的形状变得更加规则。
然后将硅块切割成薄片，切成所需的硅片尺寸。
最后是晶体生长，将切割好的硅片放入石英炉中，在特定的温度和气氛下进行晶体生长。
晶体生长的过程中，硅片逐渐形成多晶硅结晶体，晶体生长速度和温度、压力、气氛等参数有关。
晶体生长完成后，通过切割和打磨等工艺得到所需的多晶硅片。
多晶硅的生产工艺需要高温、高压和专业设备进行。
其具体工艺参数和流程可以根据不同的生产要求进行调整。
多晶硅的质量和纯度对于后续的制造工艺和产品性能有着重要影响，因此在生产过程中需要严格控制工艺参数和质量检测。
总结起来，多晶硅的生产工艺包括硅矿石提取、硅块制备、硅片切割和晶体生长等步骤。
这些步骤需要高温、高压和专业设备进行，并且需要严格控制工艺参数和质量检测。
多晶硅的生产工艺对于多晶硅的质量和纯度有着重要影响，对于提高多晶硅的制造工艺和产品性能至关重要。
多晶硅生产工艺 (2)
多晶硅生产工艺
多晶硅生产工艺是指将硅矿石（如石英砂）通过一系列的化学和物理处理方法，将其转化为多晶硅的过程。
这个工艺主要包括以下几个步骤：
1. 提炼硅矿石：先将硅矿石破碎，并将其与酸进行混合，以去除其中的杂质。
然后通过回流法或络合物法来提取纯度较高的硅矿石。
2. 再熔化硅矿石：将纯度较高的硅矿石放入电炉中进行熔化。
在加热过程中，根据需要添加少量的硼、磷等掺杂元素。
3. 晶体生长：将熔化的硅液逐渐冷却，使其逐渐凝固形成晶体。
这个过程中需要通过控制温度和时间，以及施加适当的拉扯力，来获取合适尺寸和结构的多晶硅晶体。
4. 切割和修整：将生长好的多晶硅晶体切割成薄片，并进行修整，以获得需要的大小和形状。
5. 清洗和检测：对切割修整好的多晶硅片进行清洗，去除残留的杂质和表面污染物。
然后对多晶硅片进行检测，以确保其质量和性能符合要求。
这些步骤是多晶硅生产的基本工艺，并且可能会因为生产厂家和具体应用要求而有所不同。
在实际生产中，还会结合其他的工艺和设备，以提高多晶硅的产量和质量。
多晶硅生产工艺流程
多晶硅生产工艺流程多晶硅是一种产业用途广泛的材料，主要用于光伏太阳能电池板和半导体器件的制造。
多晶硅生产工艺流程包括硅矿选矿、冶炼、提纯和铸锭过程。
以下是多晶硅的生产工艺流程的详细介绍。
1.硅矿选矿多晶硅的原材料主要是含有二氧化硅的硅矿石，如石英砂、硅石等。
在硅矿选矿过程中，会先分离出含有高纯度二氧化硅的石英砂和硅石。
选矿过程主要包括二次破碎、筛分和重选等步骤，以提高硅矿的纯度。
2.冶炼选矿后的硅矿石通过冶炼过程将硅矿石中的杂质去除，并得到多晶硅的粗锭。
冶炼过程一般采用电弧炉进行，首先将硅矿石与焦炭按一定比例混合，然后通过电极放电产生高温、高电弧强度的等离子体，在高温下将硅矿石还原为金属硅。
3.提纯冶炼得到的粗锭中含有大量的杂质，需要通过提纯过程将杂质去除，提高硅的纯度。
提纯过程主要包括溶解、晶体化和冷凝等步骤。
首先将粗锭切割成小块，然后将小块放入高温炉中进行溶解，使杂质在溶液中被分离出来。
接着，将溶液在低温条件下快速冷却和晶体化，从而使纯净硅晶体在溶液中析出。
最后，通过连续冷凝和提拉的方法将硅晶体逐渐拉长，形成高纯度多晶硅棒。
4.铸锭提纯后的硅棒是多晶硅的基础材料，但其直径较细，不能满足工业生产的需求。
因此，需要通过铸锭过程将硅棒拉制成直径较大的硅棒，以便后续加工制造太阳能电池板和半导体器件。
铸锭过程是在真空下进行的，将硅棒浸入熔融的硅池中，然后缓慢提拉和旋转，使硅棒逐渐变长，并且保持直径一致。
以上就是多晶硅生产的工艺流程的详细介绍。
通过选矿、冶炼、提纯和铸锭等步骤，可以生产出高纯度的多晶硅，为太阳能电池板和半导体器件的制造提供了重要的原材料。
随着科技的不断发展，多晶硅的生产工艺也在不断创新和改进，以提高生产效率和降低成本。
多晶硅生产工艺和反应原理讲解
多晶硅生产工艺和反应原理讲解引言多晶硅是一种重要的半导体材料，广泛应用于太阳能电池、集成电路和光纤等领域。
本文将介绍多晶硅的生产工艺和反应原理。
多晶硅生产工艺多晶硅的生产主要分为三个步骤：原料制备、硅棒生长和切割加工。
1. 原料制备多晶硅的原料主要是硅石和木炭。
硅石是一种含有大量二氧化硅的矿石，木炭则是一种含有高纯度碳的炭素材料。
首先，将硅石粉碎成细粉，并经过砂浆研磨得到均匀的硅石粉末。
然后，将硅石粉末与木炭混合，并加入一定比例的助剂，如食盐和气相稳定剂。
最后，将混合物放入熔炉中进行高温煅烧，使其发生化学反应，生成多晶硅的初级产物。
2. 硅棒生长硅棒生长是将原料中的多晶硅转化为单晶硅的过程。
主要有两种方法：单辊法和气相沉积法。
在单辊法中，将原料加热至高温，然后通过传导、对流和辐射等方式进行能量传递，使原料逐渐熔化。
在熔融状态下，通过辊子的旋转和拉伸，将熔融的硅悬挂在空中，逐渐形成硅棒。
气相沉积法是将原料转化为气态硅化物，再通过化学反应沉积在硅棒上。
首先，通过加热原料将其转化为气态，然后将气态硅化物送入沉积室中，在高温和高压条件下，硅化物与硅棒表面发生反应，并沉积在硅棒上形成单晶硅。
3. 切割加工生长好的单晶硅棒需要进行切割加工，以得到多个硅片。
切割通常使用钻石刀破坏硅棒的晶格结构，形成切口，然后通过应力作用使其断裂。
多晶硅生产反应原理多晶硅的生产过程中涉及到了多种反应。
主要有以下几个反应原理：1. 硅石煅烧反应硅石煅烧反应是原料制备中的关键步骤之一。
在高温下，硅石和木炭发生化学反应，生成初级产物。
反应方程式如下所示：SiO2 + 2C → Si + 2CO2. 硅棒生长反应硅棒生长过程中涉及到了两种主要反应：熔融和沉积。
在单辊法中，熔融过程通过能量传递使原料逐渐熔化，生成熔融的硅。
该过程主要包括传导、对流和辐射等方式的能量传递。
在气相沉积法中，硅化物与硅棒表面发生化学反应，并沉积在硅棒上形成单晶硅。
多晶硅生产技术
多晶硅生产技术目前国际上多晶硅生产主要的传统工艺有：改良西门子法、硅烷法和流化床法。
新一代低成本多晶硅工艺技术研究空前活跃。
除了传统工艺及技术升级外，还涌现出了几种专门生产太阳能级多晶硅的新工艺技术，主要有：改良西门子法的低价格工艺；冶金法从金属硅中提取高纯度硅；高纯度SiO2直接制取；熔融析出法；还原或热分解工艺；无氯工艺技术，Al－Si溶体低温制备太阳能级硅；熔盐电解法等。
多晶硅生产工艺：1 杜邦法2 贝尔法3 西门子法4 U.C.C法硅烷法5 其他西门子法：氯化SI+HCL---SIHCL3+SICL4还原SIHCL3+H2---SI+HCL氢化SICL4+H2---SIHCL3+HCL20国内外多晶硅生产的主要工艺技术1，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，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。
2，硅烷法——硅烷热分解法硅烷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。
但美国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。
3，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。
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多晶硅生产工艺学绪论一、硅材料的发展概况半导体材料是电子技术的基础，早在十九世纪末，人们就发现了半导体材料，而真正实用还是从二十世纪四十年代开始的，五十年代以后锗为主，由于锗晶体管大量生产、应用，促进了半导体工业的出现，到了六十年代，硅成为主要应用的半导体材料，到七十年代随着激光、发光、微波、红外技术的发展，一些化合物半导体和混晶半导体材料：如砷化镓、硫化镉、碳化硅、镓铝砷的应用有所发展。
一些非晶态半导休和有机半导休材料（如萘、蒽、以及金属衍生物等）在一定范围内也有其半导休特性，也开始得到了应用。
半导休材料硅的生产历史是比较年青的，约30年。
美国是从1949～1951年从事半导体硅的制取研究和生产的。
几年后其产量就翻了几翻，日本、西德、捷克斯洛伐克，丹麦等国家的生产量也相当可观的。
从多晶硅产量来看，就79年来说，美国产量1620～1670吨。
日本420～440吨。
西德700～800吨。
预计到85年美国的产量将达到2700吨、日本1040吨、西德瓦克化学电子有限公司的产量将达到3000吨。
我国多晶硅生产比较分散，真正生产由58年有色金属研究院开始研究，65年投入生产。
从产量来说是由少到多，到七七年产量仅达70～80吨，预计到85年达到300吨左右。
二、硅的应用半导体材料之所以被广泛利用的原因是：耐高压、硅器件体积小，效率高，寿命长，及可靠性好等优点，为此硅材料越来越多地应用在半导体器件上。
硅的用途：1、作电子整流器和可控硅整流器，用于电气铁道机床，电解食盐，有色金属电解、各种机床的控制部分、汽车等整流设备上，用以代替直流发电机组，水银整流器等设备。
2、硅二极管，用于电气测定仪器，电子计算机装置，微波通讯装置等。
3、晶体管及集成电路，用于各种无线电装置，自动电话交换台，自动控制系统，电视摄相机的接收机，计测仪器髟来代替真空管，在各种无线电设备作为放大器和振荡器。
4、太阳能电池，以单晶硅做成的太阳能电池，可以直接将太阳能转变为电能。
三、提高多晶硅质量的措施和途径：为了满足器件的要求，硅材料的质量好坏，直接关系到晶体管的合格率与电学性能，随着大规模集成电路和MOS集成电路的发展而获得电路的高可靠性，适应性。
因此对半导体材料硅的要求越来越高。
1、提高多晶硅产品质量的措施：在生产过程中，主要矛盾是如何稳定产品的质量问题，搞好工艺卫生是一项最重要的操作技术，在生产实践中要树立“超纯”观念，养成严格的工艺卫生操作习惯，注意操作者，操作环境及设备材料等方面夺产品的污染和影响，操作环境最好有洁净室。
洁净室一般分为三级，它是以0。
5U以上和5U以下的粒子在单位容积中的个数来分级的。
a 、100级，平均每单位体积（立方英尺）（1英尺=30。
48㎝）中以0。
5U以上大小粒子，不超过100个，5U以上的粒子全部没有。
b 、10000级：平均单位体积（立方英尺）中，0。
5U以上的大小粒子个数不超过10000个，5U以上的粒子在65个以小。
c 、100000级：平均单位体积中0。
5U以上的大小粒子不超过100000个，5U以上的粒子在700个以小。
2、提高原料纯度：决定产品质量的因素很多，其中原料，中间化合物如硅铁、液氯、氢气、三氯氢硅等的杂质的存在，对产品的质量好坏是起决定性的因素。
（原料纯度越高，在制备过程中尽量减少沾污，就能制得高质量的多品硅。
）因此，在制备过程中尽量减少杂质的沾污，提高原料有纯度。
3、强化精馏效果：在工业生产中，原料的提纯几乎成为提高产品纯度的唯一手段。
精馏法是化学提纯领域的重点，如何提高精馏效果和改进精馏设备，乃是精馏提纯的中心课题，近年来发展了加压精馏，固体吸附等化学提纯方法。
采用加压精馏右明显降低三氯氢硅中磷的含量、络合提纯效果明显，鉴于络合剂的提纯及经济效果尚未很好的解决，因此至今未能投入大规模生产之中。
在改进精馏设备方面，国内外也作了相当研究，为了强化汽、液传热、传质的效果，采用高效率的塔板结构如浮动塔板，柱孔式塔板的精馏塔等。
为了减少设备材质对产品的沾污，采用含钼低磷不锈钢塔内壁喷涂或内衬F4～6及氟塑料材质，最近我国以采用了耐腐蚀性能更好的镍基合金，来提高产品质量。
4、氢还原过程的改进及发展趋势：在三氯氢硅氢还原中，用优质多晶硅细棒作沉积硅的载体，这对提高多晶硅的质量有很重要的作用。
采用钯管或钯膜净化器获得高纯氢，除去其中的水和其它有害杂质，降低多晶硅中氧含量和其它杂质含量。
为了防止在还原过程中引进杂质而沾污产品，采用含钼低磷不锈钢或镍基合金不锈钢，或炉内设置石英钟罩来防止不锈钢对产品的沾污。
5、加强分析手段提高分析灵敏度：为了保证多晶桂的质量，就必须要保证原料的纯度，就得要加强化学、物理的分析检测，一般采用光普、极普、质普和气相色普等分析手段进行检测。
随着原料纯度的提高，分析检测的灵敏度也要相应地提高。
如何了解高纯物质的纯度呢？高纯物质的纯度常用主体物质占总物料的重量的百分数来表示。
如99。
999%的高纯三氯氢硅，就是每单位重量物质中占三氯氢硅99。
999%，在分析过程中，是从物料中取出小量的物料来测定其中的杂质含量，因此高纯物质的纯度可用下式来表示：纯度=试料重量－杂质的重量/试料重量×100%在分析中，同一物质硅中若要求分析的杂质越多，相对分析检出来的杂质元素越少，其纯度就越高。
表示纯度的方法形式不外乎下列几种：a 、重量百分含量：纯度=（体积×比重-杂质重量）/体积×比重×100%b 、ppm=10-4%=1/1000000(可以是重量比也可以是体积比)百万分之一。
c 、ppb=10-7%=1/1000000000(十亿万分之一)d、ppba是用杂质原子数与主体原子数的比来表示纯度的。
四、硅的物理化学性质；1、硅的物理性质：硅是周期表中的四族元素，在自然界中含量非常丰富，仅次于氧而居二位。
由于硅氧键很稳定，在自然界中硅无自由状态，主要以SiO2及硅酸盐的形式存在。
硅有结晶型和无定型两种，结晶硅是一种有灰色金属光泽的晶体，与金刚石具有类似的晶格，性质硬而脆，有微弱的导电性，属于半导体，硅的固有物理性质。
见表1 表1 硅的物理性质2.硅的化学性质：硅一般呈四价状态，其正电性较金属低，在某些硅化合物中硅呈阴离子状态，硅的许多化合物及在许多化学反应中的行为与磷很相似。
硅极易与卤素化合，生成SiX4型的化合物，硅在红热温度下与氧反应生成SiO2,在1000℃以上与氮反应，生成氮化硅。
晶体硅的化学性质很不活泼，在常温下很稳定，不溶于所有的酸（包括氢氟酸在内）。
但能溶于HNO3～HF的混合溶液中。
其反应如下：Si+4HNO3→SiO2+4NO2↑+2H2OSiO2+6HF→H2SiF6+2H2O综合反应式为Si+4HNO3+6HF=H2SiF6+4NO2+4H2O硅和烧碱反应则生成偏硅酸钠和氢。
Si+2NaOH+H2O→Na2SiO3+2H2↑硅在高温下，化学活泼性大大增加。
硅和熔融的金属如Mg、Cu、Fe、N2等化合形成硅化物。
第一章气体的净化§1-1常用气体及气体净化的意义在半导体材料中，最常用的气体是氢气、氮气、氩气。
制备半导体材料生产过程中，材料的质量好坏，取决于气体净化的好坏，是一个重要的因素。
而硅材料生产中常常用气体作为载流气体及利用氢气做还原剂，不公需要的量大，而且对气体的纯度要求也越来越高，在多晶硅生产中一般要求气体的纯度在99。
999%以上。
其中含氧量要小于5ppm，水的露点要低于-50℃以下，（39ppm），硅外延生长对气体纯度的要求更高。
目前工业气体的纯度都有比较低，杂质含水量量较高，中很多工厂生产的氢气几乎都是用电解水的方法，其纯正度一般只有98%，还有2%的杂质如水、氧、二氧化碳、一氧化碳等杂质。
这些杂质的存在对多、单晶硅及外延影响很大，某些分析证明，氢气中含氧大于20ppm，水的露点大于-30℃时，在硅棒的生长方向（径向）上生成了数量不等的分层结构，即多晶硅夹层现象，严重者用肉眼可以直接从硅棒的横断面上看到一圈一圈的象树木生长“年轮”一样的明显图像，这些夹层的存在对单晶硅的生长带来大的影响，在真空条件下生长单晶硅时，会造成熔融硅从熔区（或坩埚）中溅出，轻者有“火焰”一样往外冒花（即所谓的“放花”现象），严重者会崩坏加热线圈（或加热器和石英坩埚），甚至造成生产无法进行下去（这些现象称为硅跳现象），而一般常见现象为熔区表面（或熔体表面）浮渣很多，致使多次引晶不成等等。
对硅外延层的影响，当氢气中含氧量为75ppm时，生长出质地低劣的多坑外延层。
而氢中含水量在100ppm时（即露点-42℃），将使外延层生长多晶材料。
氢中含有CO2、CO时使衬底氧化，硅在氧化的衬底上沉积生长成多晶硅。
在硅材料生产中，常用氮气和氩气作保护气体或载流气体。
其工业气体的纯度比较低，这些气体中的的杂质存在，同样会造成硅材料的氧化。
由上所述，气体的净化对于提高半导体材料的质量是有着十分重要的意义的。
§1-2常用气体的种类及简单性质一、气体的种类及简单性质在半导体工业中，常用的气体有氢气、氮气、氩气等。
其简单性质见表2表2 几种常用气体的简单性质*空气的冷凝温度**组成相同的液态空气的沸点常用气体中，氢气是最常用的气体之一。
在自然界中，主要以化合物状态存在，是一种无色无嗅的气体，在元素周期表中排第一位，比一切元素轻，能被金属吸收，透过炽热的铁、铂等。
在240℃时能透过钯，常温下能透过带孔和橡皮而放出，还能透过过玻璃；在镍、钯和铂内溶解度大，一个体积的钯能溶解几百体积的氢气，具有较大的扩散速度和很高的导热性。
氢气能自然，但不助燃，在高温时能燃烧，易爆炸，遇火或700℃高温时产生爆炸，产生大量的热。
二、氢气的制备制取氢气的方法较多，一般用电解水和电解食盐水来制得氢气，用此两种方法所得的氢气其杂质含量各不相同。
详见表3、表4。
表3 电解水制得的氢中杂质含量表4 电解食盐水制得的氢中杂质含量从3、4表看出电解水水制得的氢其杂质含量少。
三、气瓶的存放及安全使用1、气瓶标记：为了安全的使用和更快的识别气体，对于不同的气体，所用气瓶的类型及瓶的输气管道的标记也不同。
其规定如表5。
表5 几种气体的气瓶类型及气瓶管道标记2、气瓶的存放及安全使用对于装有相互接触时能够引起燃烧或爆炸的气体（如氢、氧气瓶），必须分别存放在单独房间内；严禁在存放气瓶附近处堆放易燃物及使用明火，在夏季时，不应将气瓶放在日光下曝晒。
室内温度不宜太高，应定时的排风。
在堆放气瓶时不应有大的振动。
使用气瓶之前，必须装好氢气表（或氧气表），使气体通过表而输送到使用地方；气瓶嘴上不应沾染油脂；在开关气瓶时人应站在氢气表的侧面，瓶内气体不应用完，乖余气体的压力应保持在0.5～5Kg/cm2。