多晶硅材料.ppt的生产过程(2)

在还原过程中，SiHCl3反应仍不完全，因此必须回收尾气中的氢气以减少损失. 改进的Siemens方法改进的Siemens方法闭环三氯氢还原方法. 在西门子工艺的基础上，通过添加还原尾气干法回收系统和SiC1加氢工艺实属反应炉中使用100多根线材从过去的每公斤300kWh到过去的80kWh，多晶硅的产量从每炉的100公斤增加到200公斤，然后才提高到5公斤到6吨. 其显着特点是在15-90对尾气加压的多级冷凝分离中，加强尾气的回收. 分离出的产品以低能耗，高产量和稳定的质量返回系统使用. 该方法的主要特点是: 能耗相对较低，产量高，质量稳定. 综合利用技术不会对环境造成污染，具有明显的竞争优势. . 世界上有10个多晶硅工厂，其中7个采用西门子技术，西门子硅的产量占总产量的76.7％. 目前，德国，美国，日本等国家正在对该技术进行研发. 2.硅烷热分解法硅烷实际上是甲硅烷的缩写.

作为纯化的中间体化合物的硅烷具有其突出的特征: 首先，甲硅烷易于热分解，并且可以通过在800-900的温度下分解获得高纯度的多晶硅，并且降低的能耗较低. 其次，甲硅烷易于纯化. 常温下为气体，可通过吸附纯化有效去除杂质. 缺点是热分解过程中的多晶晶体状态不如其他方法好. 而且很容易产生非晶态. 3.硅烷的热分解1.硅烷的制备已经研究了多种制备甲硅烷的方法. 制备方法如下: 上世纪末，美国MEMCPasadena公司以四氟化硅为原料与该公司生产的氢化铝钠反应生成粗硅烷和四氟化铝钠. 主要过程如下: Na + Al + 2HNaAlH SiFSiF + 2HF反应生成两种物质，粗硅烷和四氟化铝. 副产品四氟化钠铝是一种合成的焊剂多晶硅料制造，在铝回收和其他金属冶炼行业中有许多用途. SiF + NaAlH SiH + NaAlF硅烷方法在纯化方有许多优势. 首先，可以使用特殊的脱硼技术. 由于各种金属杂质不能生成相似的氢化物或其他化合物，因此在硅烷形成过程中首先要大量去除粗硅中的杂质. 硅烷是常温下的气体，必须在低温或低温和异常压力下进行精馏. 硅烷气体易于通过吸附纯化. 目前，许多制造商采用吸附法进行纯化.

浙江大学提供的分子筛吸附法用于硅烷的提纯工艺，效果比较好. 3.硅烷的热分解在不还原氢的情况下，甲硅烷可以热分解为多晶硅，这是硅烷方法的主要优势. 化学反应如下. SiHSi甲硅烷的分解温度低，在850℃可获得良好的多晶晶体，硅的收率达到90％以上. （一个重要的重要优势）但是，高于500的甲硅烷很容易分解为非晶硅. 非晶硅趋于吸附杂质，并且难以维持已达到高纯度的非晶硅的纯度. 因此，当硅烷热分解时，不能产生非晶硅. 为了提高硅烷法的多晶质量，可以使用氢化稀释热分解等技术. 当甲硅烷分解时，多晶硅沉积在加热到850的细硅棒（硅芯）上. 但是到目前为止，西门子法仍然是高纯度多晶硅的主要生产技术，这不仅是因为用这种方法生产多晶硅的成本高硅烷法比西门子法高，但更重要的是，硅烷易爆炸，限制了该方法的应用和发展. 硅烷工艺的主要流程图）和冶金级硅为原料生产多晶硅. 工艺路线如下所示. 流化床工艺的主要流程图是各种工艺路线的改进. 西门子法具有悠久的生产历史，所制得的多晶硅纯度高，安全性好，沉积速度为8至10微米/分钟，与硅烷法相比，一次通过的转化效率为5％〜20％. 流化床法中，沉积速率和转化效率最高. 沉积温度为1100，仅次于SiCl4（1200，因此功耗也更高，为120kwh / kg（降低的功耗）.

SiHCl通常在还原过程中不产生硅粉，这有利于连续操作. 用这种方法制得的多晶硅还具有价格相对较低的优点，可以同时满足切克劳斯基和区域熔化的要求. 优势好，但生长速度低（4〜6μm/ min）；一次转化效率低，仅为2％〜10％. 还具有还原温度高（1200），能耗高（高达250kwh / kg），产量低的缺点. 目前，SiCl硅烷具有成本高，易爆硅烷和安全性低的缺点. 另外，整个过程的总转化效率为0.3，转化效率低；整个过程必须反复加热和冷却，能耗高. 特别要指出的是: SiH在分解过程中很容易在气相中成核，因此在反应室中会产生硅粉尘，损失高达10％到20％，因此SiH的沉积速率硅烷法（3至8微米/分钟）仅为西门子法的1/10.

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