產(chǎn)品別名 |
原生多晶 |
面向地區(qū) |
全國 |
硅烷法是將硅烷通入以多晶硅晶種作為流化顆粒的流化床中，是硅烷裂解并在晶種上沉積，從而得到顆粒狀多晶硅。因硅烷制備方法不同，有日本Komatsu發(fā)明的硅化鎂法，美國Union Carbide發(fā)明的歧化法、美國MEMC采用的NaAlH4與SiF4反應(yīng)方法。
硅化鎂法是用Mg2Si與NH4Cl在液氨中反應(yīng)生成硅烷。該法由于原料消耗量大，成本高，危險(xiǎn)性大，而沒有推廣，現(xiàn)在只有日本Komatsu使用此法。現(xiàn)代硅烷的制備采用歧化法，即以冶金級(jí)硅與SiCl4為原料合成硅烷，用SiCl4、Si和H2反應(yīng)生成SiHCl3 ，然后SiHCl3 歧化反應(yīng)生成SiH2Cl2，后由SiH2Cl2 進(jìn)行催化歧化反應(yīng)生成SiH4 ，即：3SiCl4+ Si+ 2H2= 4SiHCl3，2SiHCl3= SiH2Cl2+ SiCl4，3SiH2Cl2=SiH4+ 2SiHCl3。由于上述每一步的轉(zhuǎn)換效率都比較低，所以物料需要多次循環(huán)，整個(gè)過程要反復(fù)加熱和冷卻，使得能耗比較高。制得的硅烷經(jīng)精餾提純后，通入類似西門子法固定床反應(yīng)器，在800℃下進(jìn)行熱分解
美國MEMC公司采用流化床技術(shù)實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)，其以NaAlH4 與SiF4 為原料制備硅烷，反應(yīng)式如下：SiF4+NaAlH4=SiH4+NaAlF4。硅烷經(jīng)純化后在流化床式分解爐中進(jìn)行分解，反應(yīng)溫度為730℃左右，制得尺寸為1000微米的粒狀多晶硅。該法能耗低，粒狀多晶硅生產(chǎn)分解電耗為12kW·h/kg左右，約為改良西門子法的1/10，且一次轉(zhuǎn)化率高達(dá)98%，但是產(chǎn)物中存在大量微米尺度內(nèi)的粉塵，且粒狀多晶硅表面積大，易被污染，產(chǎn)品含氫量高，須進(jìn)行脫氫處理。
