高纯四氟化硅(SiF4)生产多晶硅(质量6N以上)

一、产品简介:

  中文名称:多晶硅

  英文名称: Polycrystalline Silicon, Polysilicon

  分子式:Si    分 子 量:28

  性质:多晶硅灰色金属光泽;密度2.32~2.34,熔点1410℃,沸点2355℃;溶于氢氟酸和硝酸的混酸中,不溶于水、硝酸和盐酸。硬度介于锗和石英之间,室温下质脆,切割时易碎裂。加热至800℃以上即有延性,1300℃时显出明显变形;常温下不活泼,高温下与氧、氮、硫等反应。

  高温熔融状态下,具有较大的化学活泼性,能与几乎任何材料发生反应;具有半导体性质,是极为重要的优良半导体材料,但微量的杂质即可大大影响其导电性。

  用途:多晶硅具有半导体性质,是极为重要的优良半导体材料电子工业中广泛用于制造半导体收音机、录音机、电冰箱、彩电、录像机、电子计算机等的基础材料。是生产太阳能电池的主要原料。多晶硅也可生产出不同型号的太阳能电池组,把太阳能转化为电能。该产品广泛用于航天、航空以及城市建设、交通、通讯等领域。

 

二、技术和工艺原理:

  1、技术原理:

  该技术以纯化后的四氟化硅气体和氢气为原料,在等离子体反应器内反应,生成多晶硅粉和氟化氢;通过气固分离器,分离出多晶硅粉并输送至铸锭炉,成为多晶硅锭,切割后成为多晶硅片。氟化氢气体冷凝为氟化氢液体被分离出来,可重新与二氧化硅反应生产四氟化硅。对于一些有氟硅酸的企业(如磷肥厂),可以通过该技术把副产氟硅酸转化为多晶硅和氟化氢。

  该技术工艺原理的反应式如下:

     4HF  +  SiO2  →  SiF4  +  2H2O  ……………………… ①

     SiF4  +  2H2  →   Si↓ +  4HF   ……………………… ②

 

  2、工艺方框图

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三、吨产品原材料与公用工程消耗量:

201402191220296338

四、鼎盛公司的技术优势

  1、工艺路线短,装备要求低,容易实现工业化生产和自动化控制系统。

  2、设备不复杂,大部分可采用国内设备;项目投资省,投资额只是西门子法多晶硅生产线的几分之一。

  3、生产过程能耗较低,所消耗的原材料很廉价,可大大降低多晶硅的生产成本。根据化学工程理论计算,每公斤多晶硅的生产成本不超过15美元。如果生产规模大,成本更低。

  4、产品质量可符合太阳能级甚至半导体级的要求。

  5、生产四氟化硅所用的氟化氢原料在生产系统内循环,没有副产品,也不会产生环境污染。或者,采用副产氟硅酸为原料,在生产多晶硅的同时,还可以得到高质量的氟化氢。

  “四氟化硅氢还原一步法生产多晶硅”也是处于试制阶段的技术,小试已经成功,目前正在进行中试。

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