多晶硅的原材料是什么？典型的多晶硅生产工艺流程

2023-08-10 16:10

多晶硅是一种由硅元素组成的晶体形态，它由许多晶界和晶粒构成。与单晶硅相比，多晶硅的晶粒结构不规则，具有多个晶界，因此晶格连续性较差。

多晶硅的原材料是硅矿石，主要是二氧化硅（SiO2）。它可以从石英、石英砂、硅灰石等硅矿石中提取。在生产过程中，硅矿石被破碎、磨细成粉末状物料，然后通过冶炼和结晶工艺，将硅矿石转化为多晶硅块或棒形的终端产品。

以下是典型的多晶硅生产工艺流程：

1、原料准备：将硅矿石经过破碎、磨粉等处理步骤，得到粉末状的硅料。

2、炉料制备：将硅料与还原剂（通常是冶金级纯氢气）混合，并形成制备炉料。

3、炉料熔炼：将炉料加入多晶硅熔炉中，在高温条件下进行熔炼。在熔融状态下，硅料中的氧化物被还原，生成纯净的硅液。

4、结晶棒生长：从熔融硅液中引出一根细小的种晶棒（通常是单晶硅或多晶硅），并将其浸入炉内。通过缓慢提升晶棒温度、移动晶棒等操作，促使硅液在晶棒上结晶。

5、多晶硅棒生长：在晶棒表面的硅液逐渐冷却凝固，形成多晶硅棒。此时，硅原子在多个晶界上排列，形成多晶结构。

6、棒坯切割：将多晶硅棒根据需要的尺寸和形状，通过机械或者切割工序进行切割，得到所需的多晶硅块。

7、多晶硅块再加工：多晶硅块可以通过进一步的加工步骤，如研磨、抛光和腐蚀等，得到符合要求的多晶硅片或其他形状的多晶硅产品。

8、需要注意的是，以上是一种典型的多晶硅生产工艺流程，实际生产中可能根据具体的工艺设备和产品要求有所不同。

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