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硅源合成工艺

日期:2019-10-09 13:11 来源:乔卡环保 乔卡环保 浏览次数:

  硅源合成工艺
       硅是自然界中分布最广的元素之一,它在地壳中的丰度约为25.8%,仅次于氧(约为49.5%)。在自然界中,硅主要是以氧化硅和硅酸盐的形态存在。硅石是硅质原料的统称,有石英砂岩、石英岩、脉石英等。硅石矿物主要成分为石英,为块状或粒状集合体,纯质的脉石英、石英岩的SiO2含量可达到98%~99%,石英砂为95%~97%;治金级硅生产使用的硅石要求为:SiO2含量最好在98%以上。自然界中还有无定形的硅,叫做硅藻土,常用作甘油炸药(硝化甘油)的吸附体。也可作绝热、隔音材料。普通的沙子是制造玻璃、陶瓷、水泥和耐火材料等的原料。硅酸干燥脱水后的产物为硅胶,它有很强的吸附能力,能吸收各种气体,因此常用来作吸附剂、干燥剂和部分催化剂的载体。

  广泛应用于半导体集成电路行业的高纯硅材料就是人们通过一系列的生产制备和提纯工艺从自然形态的硅石中制得的,其规模化生产至今已有几十年的历史。由于半导体行业所需的电子级硅材料(纯度99.999999999%,11个9)的纯度要求相对于光伏行业所需的太阳级硅材料(6个9)要高出几个数量级,因而在生产制备和提纯工艺方面自然要求就有所不同,加上光伏行业于近年来在全球范围内得到迅猛的发展,故而广泛适用于太阳能光伏行业的高纯硅材料的规模化生产也才只有几年的历史。

  工业上,通常是在电炉中由碳还原二氧化硅而制得硅,这样制得的硅纯度为97%~98%,叫做金属硅。再将它熔化后重结晶,用酸除去杂质,得到纯度为97%~98%的金属硅。如要将它做成半导体用硅,还要将其转化成易于提纯

  的液体或气体形式,再经蒸馏、分解过程得到多晶硅。如需得到高纯度的硅,则需要进行进一步的提纯处理。

  多晶硅原料的制备离不开硅源化合物如三氯氢硅、硅烷等,硅源化学物是决定所选择的制备多晶硅材料技术路线的前提。

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