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(5)用硅烷外延生长时,自掺杂低,便于生长薄的外延层。
硅烷法需要在低温、气密性好的设备中进行。
23
1.SiH4的制备
采用硅化镁在液氨中与氯化氨反应制取SiH4 ,
-30 ℃
Mg2Si+4NH4Cl =液=氨 SiH4+4NH3+2MgCl2+192.5kJ/mol 反应条件为: 1. Mg2Si:NH4Cl=1:3配比的料加入反应釜中。 2. Mg2Si:液氨=1:10配比加进液氨。 3. 反应温度-30~-33℃
95%~99%纯度的Si称为粗Si或工业Si。
工业Si通过石英砂与焦炭在碳电极的电弧炉 中还原制得,反应方程:
1600~1800℃
SiO2+3C
SiC+2CO
2SiC+ SiO2
3Si+2CO
11
为满足半导体器件的要求,获得的工业Si必须经过化学
提纯和物理提纯。
化学提纯制备高纯Si的方法
①SiHCl3氢还原法。产量大、质量高、成本低,是目前国内 外制取高纯Si 的主要方法。
标准生成自由能 (298K)kJ/mol
-572.79
-404.09
-39.30
表面张力N·s-1
0.103(20℃) 0.132(31.5℃)
发火点℃
28
空气中自然爆炸
物理状态(298K) 化合物中硅含量%
无色透明液体 无色透明液体
16.5
20.7
无色气体 87.4 7
(ii)Si、Ge高温下与H2O、O2反应方程式
最后用常温和低温两级活性炭进一步除去B2H6、AsH3、 PH3。
25
吸附后的SiH4可经热分解炉提纯,反应方程,
SiH4
Si+2H2-49.8kJ/mol
△Go =8675.38-3.19T-7.80TlgT
lgKp=0.70+1.71lgT-1902.47T-1
讨论: △Go =0时,T=360K;T>87 ℃时, SiH4有 分解的趋势,但速度很慢;只有T> 600 ℃, SiH4 才能迅速分解。
-70
-128
-185
沸点℃
57.6
31.5
-111.8
粘度(×10-3)Pa·s
0.33(57.6℃) 0.29(2.0℃)
偶极矩C·m
0
2.64×10-30
0
标准生成热(298K)kJ/mol
-644.34
-442.25
-61.92
蒸发热kJ/mol
29.12(57.6℃) 26.61(31.5℃) 12.39(-111.8℃)
沸点 热导率
Z
14
32
W
28.08
72.60
5.22×1022 4.42×1022
金刚石型 金刚石型
a
0.5431
0.5657
d
2.329
5.323
Tm
1417
937
Tb
2600
χ
1.57
2700 0.60
比热
CP
0.6950
0.3140
线热胀系数 α 2.33×10-6 5.75×10-6
单位
个/cm3
组分 沸点℃
组分
沸点℃
SiH4 SiH3Cl SiH2Cl2 BCl3 SiCl4
PCl3 CCl4 POCl3 SiHCl3
-111.8 -30.4 8.3
13 57.6 76 77 105.3 31.5
SnCl4 CrO2Cl2 VOCl3 AsCl3
TiCl4 PCl5 AlCl3 其他金属杂质氯化物
爆炸
SiH4 +2O2
SiO2+2H2O
(v)SiH4易与水、酸、碱反应,反应方程式
SiH4 +4H2O
Si(OH)4+2H2
SiH4 +2NaOH+H2O
Na2SiO3+4H2
(vi)SiH4具有强的还原性,可从重金属盐溶液中还 原出金属,与KMnO4反应方程式
SiH4 +2KMnO4
2MnO2 +K2SiO3 +H2O+2H2
13
一、三氯氢硅的制备
工业上最常用的方法是用干燥的HCl气体与硅粉 反应制备SiHCl3。
SiHCl3的合成反应方程
280~300℃
Si+3HCl
SiHCl3+H2+309.2kJ/mol
14
合成时伴随一系列副反应:
SiHCl3+HCl=SiCl4+H2 2SiHCl3=Si+SiCl4+2HCl Si+4HCl=SiCl4+2H2 4SiHCl3=Si+3SiCl4+2H2 2Si+7HCl=SiHCl3+SiCl4+3H2 Si+2HCl=SiH2Cl2 为增加SiHCl3产率,必须控制工艺条件,使 副产品尽可能减少。
150 25 300 200 25
27
3.硅烷热分解
硅烷的热分解在分解量较少时是一级反应:
SiH4 = SiH2+H2 SiH2 = Si+H2 SiH2+H2 = SiH4
设三个反应的反应速度常数分别为K1、K2、K3,则 其分解速度为
d[S d4 it]H K 1 [S4 i]H K 3[S2 i]H H [2]
24
2. 硅烷的提纯
方法
低温精溜 (需要深冷设备和良好的绝热装置)
吸附
4Å(4.78 Å )分子筛除去较多量的NH3、H2O及一部 分PH3、AsH3、C2H2、H2S等; 5Å (5~5.6 Å )分子筛吸附余下的NH3、H2O、AsH3、 PH3、H2S、C2H2,同时还吸附B2H6、Si2H6; 13X (9~10 Å )分子筛除去烷烃、醇等有机大分子;
② SiH4法。可有效地除去杂质B和其它金属杂质,无腐蚀性、 不需要还原剂、分解温度低和收率高。但存在安全性方面的 问题。
③ SiCl4氢还原法。 Si的收率低,此法制备多晶Si已较少。 但在Si外延生长中有使用SiCl4做Si源。
12
§3-2-1 三氯氢硅氢还原法
SiHCl3的特性:室温为无色透明、油状的液体, 易挥发和水解,空气中剧烈发烟并有强烈的 刺激嗅味。 SiHCl3有一个Si-H键,它比SiCl4 活泼易分解。 沸点低,容易制备、提纯和还原。
1373K △G0 Kp
-3129 3.15 -7171 13.8 5709 1.23×10-1
1473K △G0 Kp
-6082 8.00 -7658 13.7 2147 0.48
1. SiHCl3氢还原反应△G0值随温度升高而减小,Kp随温度升高而增大。
2. SiHCl3热分解反应△G0值随温度变化小,Kp随温度升高而减小。 3. SiCl4氢还原与 SiHCl3氢还原反应类似。 Kp;压力常数; △G0:吉布斯函数的变化量.
nm g/cm3
℃ ℃ W/cm·℃ J/g·℃ cm·℃-1
2
性质
符号
硅
锗 单位
熔化潜热 冷凝时膨胀 介电常数
Q 39565 34750 J/mol
dv
+9.0
+5.5
%
ε
11.7
16.3
禁带宽度(0 K) Eg
1.153
0.75
eV
(300 K)
1.106
0.67
eV
电子迁移率 空穴迁移率 电子扩散系数 空穴扩散系数 本征电阻率
第三章 硅和锗的化学制备
§3-1 硅和锗的物理化学性质
1、Si和Ge的物理性质 Si、Ge——元素周期表中第Ⅳ族元素
Si——银白色
Ge——灰色
二者熔体密度比固体密度大,故熔化后会 体积收缩(锗收缩5.5%,而硅大约收缩10%)
1
表1-1 硅锗的主要物理性质
性质
符号
硅
锗
原子序数 原子量 原子密度 晶体结构 晶格常数 密度 熔点
21
➢ 结论:提高还原温度对还原反应有利。但温
度过高不利于Si向载体上沉积,并造成BCl3、 PCl3被大量还原,增大B、P的沾污。 ➢ 高纯多晶Si的纯度通常用残留的B、P含量表 示,称基B、基P量。 ➢ 我国对基B、基P量的要求: 基B 量≤5×10-11;基P量≤1×10-10。
22
§3-2-2 硅烷法
15
生产中要控制:
a. 反应温度280~300℃ ;
b. 反应炉中通一定量的H2,与HCl气的比保持在 H2:HCl=1:3~5之间; c. Si粉与HCl在进入反应炉前要充分干燥,Si粉 粒度控制在0.18~0.12mm;
d. 合成时加入少量Cu、Ag、Mg合金作催化剂, 可降低合成温度和提高SiHCl3的产率。
16
二、三氯氢硅的提纯 工业Si合成的SiHCl3中含有一定量的SiCl4和多种 杂质的氯化物,必须除去。 提纯的方法:络合物形成法、固体吸附法、部 分水解法和精馏法 。
精馏提纯是利用混合液中各组分的沸点不同(挥 发性的差异)来达到分离各组分的目的。
17
表1-3 粗制SiHCl3中各种可能组分的沸点
Si 2Cl2 SiCl4 Si 3HCl SiHCl3 H2 Ge 2Cl2 GeCl4 GeO2 4HCl GeCl4 2H2O Si(Ge) X 4 Si(Ge) 2Si(Ge) X 2
卤元素
卤化物具有强烈的水解性,空气中吸水而冒烟, 随分子中Si(Ge)—H键的增多稳定性减弱。
113 116.7 127 130 136 160 180(升华) >200
18
19
三、三氯氢硅氢还原
纯SiHCl3与高纯H2在1100℃ 温度下, 发生还原反应,制得高纯多晶Si,
SiHCl3+H2 1100 ℃ Si+3HCl
伴随SiHCl3热分解和SiCl4还原反应 4SiHCl3=Si+3SiCl4+2H2 SiCl4+2H2=Si+4HCl
26
表1-5 氢化物显著分解的温度
名称
B2H6 (AsH3)x (GaH3)2 (InH3)x
SiH4 GeH4
状态
气 固 液 固 气 气
温度(℃ )
300 110~160
130 >80 >600 340~360
名称
SnH4 PbH4 AsH3 SbH3 BiH3
状态
气 气 气 气 气
温度(℃ )
4
2、Si和Ge的化学性质
室温下,硅、锗的化学性质比较稳定,但可与 强酸、强碱作用。
高温下,硅、锗的化学活性大,可与氧、卤素、 碳……等作用,生成相应的化合物
自然界中,Si主要以SiO2和硅酸盐的形式存在。
SiO2性质:坚硬、脆、难熔的无色固体。
高温(1600℃ )
熔化成黏稠液体
冷却
玻璃态
5
(i)硅、锗与卤素或卤化氢的反应方程式
本征载流子密度 杨氏摸量
μn
1350
3900 cm2/V·s
μP
480
1900 cm2/V·s
Dn
34.6
100.0 cm2/s
DP
12.3
48.7
pi 2.3×105 46.0
cm2/s Ω·cm
ni 1.5×1010 2.4×1013 cm-3
E 1.9×107
N/cm2 3
结论: 1、硅的禁带宽度比锗大,电阻率比锗大四个 数量级,Si 可用做高压器件,且工作温度比锗 器件高; 2、锗的迁移率比硅大,可做低压大电流和高频 器件。
9
(vii)SiH4易于卤素反应,发生爆炸,反应方程式
SiH4 +4Cl2
SiCl4+4HCl
(vii)SiH4和GeH4,由于都是Si-H键或Ge-H 键,很不稳定,易热分解。利用这一特性可制
取高纯Si(Ge),反应方程式
SiH4
Si +2H2
GeH4
Ge +2H2
10
§3-2 高纯硅的制备
Si在地壳中含量约占27%,仅次于氧,是比 较丰富的元素。
6
表1-2 SiCl4、SiHCl3、SiH4主要物理化学特性
性质
SiCl4
SiHCl3
SiH4
分子量
169.9
135.5
32.12
密度(液体)g/cm3
1.49(57.6℃) 1.318(31.5℃) 0.68(-111.8℃)
密度(气体)g/dm3
6.3(57.6℃) 5.5(31.5℃)
熔点℃
20
表1-4 SiHCl3、SiCl4氢还原及SiHCl3热分解反应的Kp, △G0值
温度
反应式 SiHCl3+H2 SiHCl3热分解 SiCl4+H2
1173K △G0 Kp
2805 0.30 -6190 14.2 12720 4.27×10-3
1273K △G0 Kp
-17.11 1.07 -6676 14.1 9255 2.57×10-3
Байду номын сангаас
(1-1)
28
经一段时间反应后,SiH2浓度达到稳定状态,即
硅烷热分解法制取多晶Si的优点: (1)制取硅烷时,除硼效果好,基硼量可在2×10-14以下。 (2)硅烷无腐蚀性,大大降低了沾污。 (3)硅烷热分解温度低,不使用还原剂,分解效率高,有利于
提高纯度。 (4)硅烷沸点低(-111.8℃),使各种金属杂质的氢化物蒸汽压
很低; 用此法制得的高纯多晶硅的金属杂质含量很低。
SiO2~ 11 0C 0Si2O Si2H2OSi2O2H2
Si平面工艺中,常用此反应制备SiO2掩蔽膜 (iii)Si(Ge)镁合金与无机酸或卤氨盐作用制Si(Ge)烷
水溶液
Mg2Si+4HCl
SiH4+2MgCl2
Mg2Si+4NH4Cl 液NH3 SiH4+4NH4+ 2MgCl2
8
(iv)SiH4的活性高,在空气中能自燃,反应方程式
硅烷法需要在低温、气密性好的设备中进行。
23
1.SiH4的制备
采用硅化镁在液氨中与氯化氨反应制取SiH4 ,
-30 ℃
Mg2Si+4NH4Cl =液=氨 SiH4+4NH3+2MgCl2+192.5kJ/mol 反应条件为: 1. Mg2Si:NH4Cl=1:3配比的料加入反应釜中。 2. Mg2Si:液氨=1:10配比加进液氨。 3. 反应温度-30~-33℃
95%~99%纯度的Si称为粗Si或工业Si。
工业Si通过石英砂与焦炭在碳电极的电弧炉 中还原制得,反应方程:
1600~1800℃
SiO2+3C
SiC+2CO
2SiC+ SiO2
3Si+2CO
11
为满足半导体器件的要求,获得的工业Si必须经过化学
提纯和物理提纯。
化学提纯制备高纯Si的方法
①SiHCl3氢还原法。产量大、质量高、成本低,是目前国内 外制取高纯Si 的主要方法。
标准生成自由能 (298K)kJ/mol
-572.79
-404.09
-39.30
表面张力N·s-1
0.103(20℃) 0.132(31.5℃)
发火点℃
28
空气中自然爆炸
物理状态(298K) 化合物中硅含量%
无色透明液体 无色透明液体
16.5
20.7
无色气体 87.4 7
(ii)Si、Ge高温下与H2O、O2反应方程式
最后用常温和低温两级活性炭进一步除去B2H6、AsH3、 PH3。
25
吸附后的SiH4可经热分解炉提纯,反应方程,
SiH4
Si+2H2-49.8kJ/mol
△Go =8675.38-3.19T-7.80TlgT
lgKp=0.70+1.71lgT-1902.47T-1
讨论: △Go =0时,T=360K;T>87 ℃时, SiH4有 分解的趋势,但速度很慢;只有T> 600 ℃, SiH4 才能迅速分解。
-70
-128
-185
沸点℃
57.6
31.5
-111.8
粘度(×10-3)Pa·s
0.33(57.6℃) 0.29(2.0℃)
偶极矩C·m
0
2.64×10-30
0
标准生成热(298K)kJ/mol
-644.34
-442.25
-61.92
蒸发热kJ/mol
29.12(57.6℃) 26.61(31.5℃) 12.39(-111.8℃)
沸点 热导率
Z
14
32
W
28.08
72.60
5.22×1022 4.42×1022
金刚石型 金刚石型
a
0.5431
0.5657
d
2.329
5.323
Tm
1417
937
Tb
2600
χ
1.57
2700 0.60
比热
CP
0.6950
0.3140
线热胀系数 α 2.33×10-6 5.75×10-6
单位
个/cm3
组分 沸点℃
组分
沸点℃
SiH4 SiH3Cl SiH2Cl2 BCl3 SiCl4
PCl3 CCl4 POCl3 SiHCl3
-111.8 -30.4 8.3
13 57.6 76 77 105.3 31.5
SnCl4 CrO2Cl2 VOCl3 AsCl3
TiCl4 PCl5 AlCl3 其他金属杂质氯化物
爆炸
SiH4 +2O2
SiO2+2H2O
(v)SiH4易与水、酸、碱反应,反应方程式
SiH4 +4H2O
Si(OH)4+2H2
SiH4 +2NaOH+H2O
Na2SiO3+4H2
(vi)SiH4具有强的还原性,可从重金属盐溶液中还 原出金属,与KMnO4反应方程式
SiH4 +2KMnO4
2MnO2 +K2SiO3 +H2O+2H2
13
一、三氯氢硅的制备
工业上最常用的方法是用干燥的HCl气体与硅粉 反应制备SiHCl3。
SiHCl3的合成反应方程
280~300℃
Si+3HCl
SiHCl3+H2+309.2kJ/mol
14
合成时伴随一系列副反应:
SiHCl3+HCl=SiCl4+H2 2SiHCl3=Si+SiCl4+2HCl Si+4HCl=SiCl4+2H2 4SiHCl3=Si+3SiCl4+2H2 2Si+7HCl=SiHCl3+SiCl4+3H2 Si+2HCl=SiH2Cl2 为增加SiHCl3产率,必须控制工艺条件,使 副产品尽可能减少。
150 25 300 200 25
27
3.硅烷热分解
硅烷的热分解在分解量较少时是一级反应:
SiH4 = SiH2+H2 SiH2 = Si+H2 SiH2+H2 = SiH4
设三个反应的反应速度常数分别为K1、K2、K3,则 其分解速度为
d[S d4 it]H K 1 [S4 i]H K 3[S2 i]H H [2]
24
2. 硅烷的提纯
方法
低温精溜 (需要深冷设备和良好的绝热装置)
吸附
4Å(4.78 Å )分子筛除去较多量的NH3、H2O及一部 分PH3、AsH3、C2H2、H2S等; 5Å (5~5.6 Å )分子筛吸附余下的NH3、H2O、AsH3、 PH3、H2S、C2H2,同时还吸附B2H6、Si2H6; 13X (9~10 Å )分子筛除去烷烃、醇等有机大分子;
② SiH4法。可有效地除去杂质B和其它金属杂质,无腐蚀性、 不需要还原剂、分解温度低和收率高。但存在安全性方面的 问题。
③ SiCl4氢还原法。 Si的收率低,此法制备多晶Si已较少。 但在Si外延生长中有使用SiCl4做Si源。
12
§3-2-1 三氯氢硅氢还原法
SiHCl3的特性:室温为无色透明、油状的液体, 易挥发和水解,空气中剧烈发烟并有强烈的 刺激嗅味。 SiHCl3有一个Si-H键,它比SiCl4 活泼易分解。 沸点低,容易制备、提纯和还原。
1373K △G0 Kp
-3129 3.15 -7171 13.8 5709 1.23×10-1
1473K △G0 Kp
-6082 8.00 -7658 13.7 2147 0.48
1. SiHCl3氢还原反应△G0值随温度升高而减小,Kp随温度升高而增大。
2. SiHCl3热分解反应△G0值随温度变化小,Kp随温度升高而减小。 3. SiCl4氢还原与 SiHCl3氢还原反应类似。 Kp;压力常数; △G0:吉布斯函数的变化量.
nm g/cm3
℃ ℃ W/cm·℃ J/g·℃ cm·℃-1
2
性质
符号
硅
锗 单位
熔化潜热 冷凝时膨胀 介电常数
Q 39565 34750 J/mol
dv
+9.0
+5.5
%
ε
11.7
16.3
禁带宽度(0 K) Eg
1.153
0.75
eV
(300 K)
1.106
0.67
eV
电子迁移率 空穴迁移率 电子扩散系数 空穴扩散系数 本征电阻率
第三章 硅和锗的化学制备
§3-1 硅和锗的物理化学性质
1、Si和Ge的物理性质 Si、Ge——元素周期表中第Ⅳ族元素
Si——银白色
Ge——灰色
二者熔体密度比固体密度大,故熔化后会 体积收缩(锗收缩5.5%,而硅大约收缩10%)
1
表1-1 硅锗的主要物理性质
性质
符号
硅
锗
原子序数 原子量 原子密度 晶体结构 晶格常数 密度 熔点
21
➢ 结论:提高还原温度对还原反应有利。但温
度过高不利于Si向载体上沉积,并造成BCl3、 PCl3被大量还原,增大B、P的沾污。 ➢ 高纯多晶Si的纯度通常用残留的B、P含量表 示,称基B、基P量。 ➢ 我国对基B、基P量的要求: 基B 量≤5×10-11;基P量≤1×10-10。
22
§3-2-2 硅烷法
15
生产中要控制:
a. 反应温度280~300℃ ;
b. 反应炉中通一定量的H2,与HCl气的比保持在 H2:HCl=1:3~5之间; c. Si粉与HCl在进入反应炉前要充分干燥,Si粉 粒度控制在0.18~0.12mm;
d. 合成时加入少量Cu、Ag、Mg合金作催化剂, 可降低合成温度和提高SiHCl3的产率。
16
二、三氯氢硅的提纯 工业Si合成的SiHCl3中含有一定量的SiCl4和多种 杂质的氯化物,必须除去。 提纯的方法:络合物形成法、固体吸附法、部 分水解法和精馏法 。
精馏提纯是利用混合液中各组分的沸点不同(挥 发性的差异)来达到分离各组分的目的。
17
表1-3 粗制SiHCl3中各种可能组分的沸点
Si 2Cl2 SiCl4 Si 3HCl SiHCl3 H2 Ge 2Cl2 GeCl4 GeO2 4HCl GeCl4 2H2O Si(Ge) X 4 Si(Ge) 2Si(Ge) X 2
卤元素
卤化物具有强烈的水解性,空气中吸水而冒烟, 随分子中Si(Ge)—H键的增多稳定性减弱。
113 116.7 127 130 136 160 180(升华) >200
18
19
三、三氯氢硅氢还原
纯SiHCl3与高纯H2在1100℃ 温度下, 发生还原反应,制得高纯多晶Si,
SiHCl3+H2 1100 ℃ Si+3HCl
伴随SiHCl3热分解和SiCl4还原反应 4SiHCl3=Si+3SiCl4+2H2 SiCl4+2H2=Si+4HCl
26
表1-5 氢化物显著分解的温度
名称
B2H6 (AsH3)x (GaH3)2 (InH3)x
SiH4 GeH4
状态
气 固 液 固 气 气
温度(℃ )
300 110~160
130 >80 >600 340~360
名称
SnH4 PbH4 AsH3 SbH3 BiH3
状态
气 气 气 气 气
温度(℃ )
4
2、Si和Ge的化学性质
室温下,硅、锗的化学性质比较稳定,但可与 强酸、强碱作用。
高温下,硅、锗的化学活性大,可与氧、卤素、 碳……等作用,生成相应的化合物
自然界中,Si主要以SiO2和硅酸盐的形式存在。
SiO2性质:坚硬、脆、难熔的无色固体。
高温(1600℃ )
熔化成黏稠液体
冷却
玻璃态
5
(i)硅、锗与卤素或卤化氢的反应方程式
本征载流子密度 杨氏摸量
μn
1350
3900 cm2/V·s
μP
480
1900 cm2/V·s
Dn
34.6
100.0 cm2/s
DP
12.3
48.7
pi 2.3×105 46.0
cm2/s Ω·cm
ni 1.5×1010 2.4×1013 cm-3
E 1.9×107
N/cm2 3
结论: 1、硅的禁带宽度比锗大,电阻率比锗大四个 数量级,Si 可用做高压器件,且工作温度比锗 器件高; 2、锗的迁移率比硅大,可做低压大电流和高频 器件。
9
(vii)SiH4易于卤素反应,发生爆炸,反应方程式
SiH4 +4Cl2
SiCl4+4HCl
(vii)SiH4和GeH4,由于都是Si-H键或Ge-H 键,很不稳定,易热分解。利用这一特性可制
取高纯Si(Ge),反应方程式
SiH4
Si +2H2
GeH4
Ge +2H2
10
§3-2 高纯硅的制备
Si在地壳中含量约占27%,仅次于氧,是比 较丰富的元素。
6
表1-2 SiCl4、SiHCl3、SiH4主要物理化学特性
性质
SiCl4
SiHCl3
SiH4
分子量
169.9
135.5
32.12
密度(液体)g/cm3
1.49(57.6℃) 1.318(31.5℃) 0.68(-111.8℃)
密度(气体)g/dm3
6.3(57.6℃) 5.5(31.5℃)
熔点℃
20
表1-4 SiHCl3、SiCl4氢还原及SiHCl3热分解反应的Kp, △G0值
温度
反应式 SiHCl3+H2 SiHCl3热分解 SiCl4+H2
1173K △G0 Kp
2805 0.30 -6190 14.2 12720 4.27×10-3
1273K △G0 Kp
-17.11 1.07 -6676 14.1 9255 2.57×10-3
Байду номын сангаас
(1-1)
28
经一段时间反应后,SiH2浓度达到稳定状态,即
硅烷热分解法制取多晶Si的优点: (1)制取硅烷时,除硼效果好,基硼量可在2×10-14以下。 (2)硅烷无腐蚀性,大大降低了沾污。 (3)硅烷热分解温度低,不使用还原剂,分解效率高,有利于
提高纯度。 (4)硅烷沸点低(-111.8℃),使各种金属杂质的氢化物蒸汽压
很低; 用此法制得的高纯多晶硅的金属杂质含量很低。
SiO2~ 11 0C 0Si2O Si2H2OSi2O2H2
Si平面工艺中,常用此反应制备SiO2掩蔽膜 (iii)Si(Ge)镁合金与无机酸或卤氨盐作用制Si(Ge)烷
水溶液
Mg2Si+4HCl
SiH4+2MgCl2
Mg2Si+4NH4Cl 液NH3 SiH4+4NH4+ 2MgCl2
8
(iv)SiH4的活性高,在空气中能自燃,反应方程式