生产方法/多晶硅

多晶硅的生产技术主要为改良西门子法和硅i烷法。西门子法通过气相沉积的方式生产柱状多晶硅，为了提高原料利用率和环境友好，在前者的基础上采用了闭环式生产工艺即改良西门子法。该工艺将工业硅粉与HCl反应，加工成SiHCI3 ，多晶硅锭铸造报价，再让SiHCl3在H2气氛的还原炉中还原沉积得到多晶硅。还原炉排出的尾气H2、SiHCl3、SiCl4、SiH2Cl2 和HCl经过分离后再循环利用。硅i烷法是将硅i烷通入以多晶硅晶种作为流化颗粒的流化床中，使硅i烷裂解并在晶种上沉积，多晶硅锭铸造规格，从而得到颗粒状多晶硅。改良西门子法和硅i烷法主要生产电子级晶体硅，也可以生产太阳能级多晶硅。

得到高纯度的多晶硅后，还要在单晶炉中熔炼成单晶硅，以后切片后供集成电路制造等用。可以用于二极管级、整流器件级、电路级以及太阳能电池级单晶产品的生产和深加工制造，其后续产品集成电路和半导体分离器件已广泛应用于各个领域，在***电子设备中也占有重要地位。在光伏技术和微小型半导体逆变器技术飞速发展的今天，利用硅单晶所生产的太阳能电池可以直接把太阳能转化为光能，实现了迈向绿色能源革命的开始。北京2008年奥运会将把“绿色奥运”做为重要展示面向全世界展现，单晶硅的利用在其中将是非常重要的一环。国外的太阳能光伏电站已经到了理论成熟阶段，正在向实际应用阶段过渡，太阳能硅单晶的利用将是普及到全世界范围，市场需求量不言而喻。

硅化镁法是用Mg2Si与NH C1在液氨中反应生成硅i烷。该法由于原料消耗量大，成本高，危险性大，而没有推广，目前只有日本Komatsu使用此法。现代硅i烷的制备采用歧化法，即以冶金级硅与SiC14为原料合成硅i烷，首先用SiCl4、Si和H2反应生成SiHCl3 ，然后SiHCl3 歧化反应生成SiH2Cl2，***由SiH2Cl2 进行催化歧化反应生成SiH4 ，即：3SiCl4+ Si+ 2H2=4SiHCl3，2SiHC13= SiH2Cl2+ SiC14，3SiH2C12=SiH4+ 2SiHC13。由于上述每一步的转换效率都比较低，多晶硅锭铸造厂家，所以物料需要多次循环，整个过程要反复加热和冷却，使得能耗比较高。制得的硅i烷经精馏提纯后，通入类似西门子法固定床反应器，在800℃下进行热分解，反应如下：SiH4= Si+ 2H2。硅i烷气体为有毒***性气体，沸点低，反应设备要密闭，并应有防火、防冻、防爆等安全措施。硅i烷又以它特有的自燃、爆i炸性而着称。硅i烷有非常宽的自发着火范围和极强的燃烧能量，决定了它是一种高危险性的气体。硅i烷应用和推广在很大程度上因其高危特性而受到限制在涉及硅i烷的工程或实验中，多晶硅锭铸造，不当的设计、操作或管理均会造成严重的事故甚至灾害。

然而，实践表明，过分的畏惧和不当的防范并不能提供应用硅i烷的安全保障。因此，如何安全而有效地利用硅i烷，一直是生产线和实验室应该高度关注的问题。

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