多晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅。多晶硅可作拉制单晶硅的原料,多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如,在力学性质、光学性质和热学性质的各向异性方面,远不如单晶硅明显;在电学性质方面,多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅显著,甚至于几乎没有导电性。在化学活性方面,两者的差异极小。多晶硅和单晶硅可从外观上加以区别,但真正的鉴别须通过分析测定晶体的晶面方向、导电类型和电阻率等。 : a. e; r7 O' K! u+ i5 t
目前国际上多晶硅生产主要的传统工艺有:改良西门子法、硅烷法和流化床法。新一代低成本多晶硅工艺技术研究空前活跃。除了传统工艺(电子级和太阳能级兼容)及技术升级外,还涌现出了几种专门生产太阳能级多晶硅的新工艺技术,主要有:改良西门子法的低价格工艺;冶金法从金属硅中提取高纯度硅;高纯度SiO2直接制取;熔融析出法(VLD:Vaper to liquid deposition);还原或热分解工艺;无氯工艺技术,Al-Si溶体低温制备太阳能级硅;熔盐电解法等。" I, p' R0 z: R9 k |! o0 p
8 x5 c' I1 X" {7 @5 @多晶硅生产工艺:! b( ?0 u3 G* o; A
1 杜邦法(四氯化硅+锌) 1 p1 E$ s6 K/ D5 V1 ?1 O2 贝尔法(四氯化硅+氢气) ; A2 Y# \8 s8 @3 B# `( e' p3 西门子法(三氯氢硅+氢气) ; Q* z3 M! B( O! y( N
4 U.C.C法 硅烷法(硅烷分解) # F' b/ z0 J( c) J# t5 其他, y9 R( b# V# T+ Q4 V5 H: u* }4 B
" K& G6 L8 n( ~# E
西门子法: 氯化SI+HCL---SIHCL3+SICL4 ) p) j3 _- b+ O0 e% ?' D/ [ 还原SIHCL3+H2---SI+HCL7 Q; i6 g' i; a1 g8 t2 d d
氢化SICL4+H2---SIHCL3+HCL