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多晶硅生產(chǎn)工藝，多晶硅的生產(chǎn)工藝是

來(lái)源：整理時(shí)間：2023-08-18 15:23:17 編輯：智能門戶手機(jī)版

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1，多晶硅的生產(chǎn)工藝是
2，多晶硅的生產(chǎn)工藝
3，多晶硅生產(chǎn)工藝流程
4，冶金法生產(chǎn)多晶硅的工藝流程

1，多晶硅的生產(chǎn)工藝是

晶硅的生產(chǎn)工藝主要由高純石英（經(jīng)高溫焦碳還原）→工業(yè)硅（酸洗）→硅粉（加HCL）→SiHCL3（經(jīng)過(guò)粗餾精餾）→高純SiHCL3（和H2反應(yīng)CVD工藝）→高純多晶硅其他不知道，呵呵

多晶硅的生產(chǎn)工藝是

2，多晶硅的生產(chǎn)工藝

流化床法以四氯化硅、氫氣、氯化氫和工業(yè)硅為原料在流化床內(nèi)（沸騰床）高溫高壓下生成三氯氫硅，將三氯氫硅再進(jìn)一步歧化加氫反應(yīng)生成二氯二氫硅，繼而生成硅烷氣。制得的硅烷氣通入加有小顆粒硅粉的流化床反應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行連續(xù)熱分解反應(yīng)，生成粒狀多晶硅產(chǎn)品。因?yàn)樵诹骰卜磻?yīng)爐內(nèi)參與反應(yīng)的硅表面積大，生產(chǎn)效率高，電耗低與成本低，適用于大規(guī)模生產(chǎn)太陽(yáng)能級(jí)多晶硅。唯一的缺點(diǎn)是安全性差，危險(xiǎn)性大。其次是產(chǎn)品純度不高，但基本能滿足太陽(yáng)能電池生產(chǎn)的使用。此法是美國(guó)聯(lián)合碳化合物公司早年研究的工藝技術(shù)。目前世界上只有美國(guó)MEMC公司采用此法生產(chǎn)粒狀多晶硅。此法比較適合生產(chǎn)價(jià)廉的太陽(yáng)能級(jí)多晶硅。流化床法是美國(guó)聯(lián)合碳化合物公司早年研發(fā)的多晶硅制備工藝技術(shù)。該方法是以SiCl4、H2、HCl和工業(yè)硅為原料，在高溫高壓流化床內(nèi)（沸騰床）生成SiHCl3，將SiHCl3再進(jìn)一步歧化加氫反應(yīng)生成SiH2Cl2，繼而生成硅烷氣。制得的硅烷氣通入加有小顆粒硅粉的流化床反應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行連續(xù)熱分解反應(yīng)，生成粒狀多晶硅產(chǎn)品。由于在流化床反應(yīng)爐內(nèi)參與反應(yīng)的硅表面積大，故該方法生產(chǎn)效率高、電耗低、成本低。該方法的缺點(diǎn)是安全性較差，危險(xiǎn)性較大，且產(chǎn)品的純度也不高。不過(guò)，它還是基本能滿足太陽(yáng)能電池生產(chǎn)的使用。故該方法比較適合大規(guī)模生產(chǎn)太陽(yáng)能級(jí)多晶硅。

多晶硅的生產(chǎn)工藝

3，多晶硅生產(chǎn)工藝流程

1）石英砂在電弧爐中冶煉提純到98%并生成工業(yè)硅，其化學(xué)反應(yīng)SiO2+C→Si+CO2↑ （2）為了滿足高純度的需要，必須進(jìn)一步提純。把工業(yè)硅粉碎并用無(wú)水氯化氫(HCl)與之反應(yīng)在一個(gè)流化床反應(yīng)器中，生成擬溶解的三氯氫硅(SiHCl3)。其化學(xué)反應(yīng)Si+HCl→SiHCl3+H2↑ 反應(yīng)溫度為300度，該反應(yīng)是放熱的。同時(shí)形成氣態(tài)混合物(Н2,НС1,SiНС13,SiC14,Si)。（3）第二步驟中產(chǎn)生的氣態(tài)混合物還需要進(jìn)一步提純，需要分解:過(guò)濾硅粉，冷凝SiНС13,SiC14，而氣態(tài)Н2,НС1返回到反應(yīng)中或排放到大氣中。然后分解冷凝物SiНС13,SiC14，凈化三氯氫硅（多級(jí)精餾）。（4）凈化后的三氯氫硅采用高溫還原工藝，以高純的SiHCl3在H2氣氛中還原沉積而生成多晶硅。其化學(xué)反應(yīng)SiHCl3+H2→Si+HCl。多晶硅的反應(yīng)容器為密封的，用電加熱硅池硅棒（直徑5-10毫米，長(zhǎng)度1.5-2米，數(shù)量80根），在1050-1100度在棒上生長(zhǎng)多晶硅，直徑可達(dá)到150-200毫米。這樣大約三分之一的三氯氫硅發(fā)生反應(yīng)，并生成多晶硅。剩余部分同Н2,НС1,SiНС13,SiC14從反應(yīng)容器中分離。這些混合物進(jìn)行低溫分離，或再利用，或返回到整個(gè)反應(yīng)中。氣態(tài)混合物的分離是復(fù)雜的、耗能量大的，從某種程度上決定了多晶硅的成本和該3工藝的競(jìng)爭(zhēng)力。

多晶硅生產(chǎn)工藝流程

4，冶金法生產(chǎn)多晶硅的工藝流程

1）石英砂在電弧爐中冶煉提純到98%并生成工業(yè)硅，其化學(xué)反應(yīng)sio2+c→si+co2↑ （2）為了滿足高純度的需要，必須進(jìn)一步提純。把工業(yè)硅粉碎并用無(wú)水氯化氫(hcl)與之反應(yīng)在一個(gè)流化床反應(yīng)器中，生成擬溶解的三氯氫硅(sihcl3)。其化學(xué)反應(yīng)si+hcl→sihcl3+h2↑ 反應(yīng)溫度為300度，該反應(yīng)是放熱的。同時(shí)形成氣態(tài)混合物(н2,нс1,siнс13,sic14,si)。（3）第二步驟中產(chǎn)生的氣態(tài)混合物還需要進(jìn)一步提純，需要分解:過(guò)濾硅粉，冷凝siнс13,sic14，而氣態(tài)н2,нс1返回到反應(yīng)中或排放到大氣中。然后分解冷凝物siнс13,sic14，凈化三氯氫硅（多級(jí)精餾）。（4）凈化后的三氯氫硅采用高溫還原工藝，以高純的sihcl3在h2氣氛中還原沉積而生成多晶硅。其化學(xué)反應(yīng)sihcl3+h2→si+hcl。多晶硅的反應(yīng)容器為密封的，用電加熱硅池硅棒（直徑5-10毫米，長(zhǎng)度1.5-2米，數(shù)量80根），在1050-1100度在棒上生長(zhǎng)多晶硅，直徑可達(dá)到150-200毫米。這樣大約三分之一的三氯氫硅發(fā)生反應(yīng)，并生成多晶硅。剩余部分同н2,нс1,siнс13,sic14從反應(yīng)容器中分離。這些混合物進(jìn)行低溫分離，或再利用，或返回到整個(gè)反應(yīng)中。氣態(tài)混合物的分離是復(fù)雜的、耗能量大的，從某種程度上決定了多晶硅的成本和該3工藝的競(jìng)爭(zhēng)力。

1、改良西門子法——閉環(huán)式三氯氫硅氫還原法改良西門子法是用氯和氫合成氯化氫，氯化氫和工業(yè)硅粉在一定的溫度下合成三氯氫硅，然后對(duì)三氯氫硅進(jìn)行分離精餾提純，提純后的三氯氫硅在氫還原爐內(nèi)進(jìn)行CVD反應(yīng)生產(chǎn)高純多晶硅。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的多晶硅廠絕大部分采用此法生產(chǎn)電子級(jí)與太陽(yáng)能級(jí)多晶硅。2、硅烷法——硅烷熱分解法硅烷是以四氯化硅氫化法、硅合金分解法、氫化物還原法、硅的直接氫化法等方法制取。然后將制得的硅烷氣提純后在熱分解爐生產(chǎn)純度較高的棒狀多晶硅。以前只有日本小松掌握此技術(shù)，由于發(fā)生過(guò)嚴(yán)重的爆炸事故后，沒(méi)有繼續(xù)擴(kuò)大生產(chǎn)。但美國(guó)Asimi和SGS公司仍采用硅烷氣熱分解生產(chǎn)純度較高的電子級(jí)多晶硅產(chǎn)品。3、流化床法以四氯化硅、氫氣、氯化氫和工業(yè)硅為原料在流化床內(nèi)高溫高壓下生成三氯氫硅，將三氯氫硅再進(jìn)一步歧化加氫反應(yīng)生成二氯二氫硅，繼而生成硅烷氣。制得的硅烷氣通入加有小顆粒硅粉的流化床反應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行連續(xù)熱分解反應(yīng)，生成粒狀多晶硅產(chǎn)品。因?yàn)樵诹骰卜磻?yīng)爐內(nèi)參與反應(yīng)的硅表面積大，生產(chǎn)效率高，電耗低與成本低，適用于大規(guī)模生產(chǎn)太陽(yáng)能級(jí)多晶硅。唯一的缺點(diǎn)是安全性差，危險(xiǎn)性大。其次是產(chǎn)品純度不高，但基本能滿足太陽(yáng)能電池生產(chǎn)的使用。此法是美國(guó)聯(lián)合碳化合物公司早年研究的工藝技術(shù)。目前世界上只有美國(guó)MEMC公司采用此法生產(chǎn)粒狀多晶硅。此法比較適合生產(chǎn)價(jià)廉的太陽(yáng)能級(jí)多晶硅。

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