半导体(电子)和太阳能电池材料多晶硅.docVIP

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2018-05-30 发布于福建
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半导体(电子)和太阳能电池材料多晶硅.doc

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半导体(电子)及太阳能电池材料的多晶硅一、概要 1、从锗到硅锗：融点960℃ 用石英或炭的容器来熔化。硅：融点1420℃ 炭和石英反应生成。（沸点：2355℃）Si+3HCl=SiHCl3+H2(300℃ 时90％) （1）(90%是摩尔比) Si+4HCl=SiCl4+2H2（高温会增加）（2）此反应在280℃左右开始，是发热反应。所以需要保证冷却到300℃前后，不然超温就引起四氯化硅的增多。最高温度不要超过320℃，温度低于280℃时不反应，反应最佳温度是300℃. b、转化（conversion）Si+3SiCl4+2H2=4SiHCl3 （550℃）（3）冷氢化 SiCl4+H2= SiHCl3+ HCl (clean conversion) （1250℃）（4）热氢化这里开始的反应的一部分STC变化成TCS，未反应的成分，分离回收后再起反应。冷氢化需要加更多的工序来去除硅粉中的杂质，要得到电子级的多晶硅还是用热氢化方法比较好。 2.TCS的精馏从金属硅制出来的TCS里含不纯物，有氯化物混在里面，还有同时生成的STC。有时用水蒸气来除掉硼。精制的最后阶段，用蒸馏或吸着的物理手段防止或除掉添加剂等不纯物的污染。为了制造比一般化学制品还要高层次的多晶硅，以TCS为中间原料，经数十层的蒸馏塔。塔也有几座，所有等于蒸馏数百层。制造太阳能电池级别的时候可以简略蒸馏过程，降低成本（不纯物的纯度可降2.3个百分点）。 3.反应工程西门子法是通过加热保证1000℃以上的情况下送TCS和H2，那么很细的硅芯表面起反应，析出粗状的多晶硅棒。副原料未使用的H2对TCS需要数倍的摩尔比，跟TCS同样要十分精制品。 a 、硅芯的通电加热高纯度多晶硅电阻在室内温度里大约102－103Ω·cm 在进行反应中 1000℃以上的温度里是10-2Ω·cm有很大变化，反应炉里设置的通硅芯线（slimrod））））