多晶硅生产技术发展方向探讨

还原高频电源技术、硅烷流化床法和气液沉积法,可与改良西门子法工艺技术有机结合生产多晶硅,对解决目前国内多晶硅所面临的生产成本高、产品质量低下等问题具有非常重要的意义。本文总结了改良西门子法、硅烷流化床法和气液沉积法生产多晶硅的工艺技术,分析了各自的优缺点和发展方向。指出了目前的改良西门子法核心设备的改进方向和应用还原高频电源技术、硅烷流化床技术需在加热方式上做进一步开发研究,气液沉积法可与现有的多种工艺技术相结合形成多种工艺路线,其中二氧化硅经碳热氯化法制备四氯化硅后,与氢气还原四氯化硅法相结合制备多晶硅,是值得研究开发的一种新工艺路线。该工艺路线不仅工艺流程大大缩减,而且四氯化硅的提纯比其他氯硅烷更容易,生产的多晶硅产品质量更高、成本更低。     

冶金法多晶硅酸洗去除金属杂质工艺探索

高纯多晶硅是制备单晶硅和太阳能硅电池的主要原材料,由于现阶段高纯多晶硅生产的主流技术西门子法不利于降低太阳能电池的成本,因此探索低成本高纯多晶硅生产技术成为目前国内外的热点之一。研究以造渣除B(硼)后的工业硅为原料,针对酸洗脱出金属硅中金属杂质的关键因素进行探索研究,对相应的工艺条件进行了摸索和验证,通过工艺条件的优化,确定了具有可操作性的工艺参数,金属硅中金属杂质的脱出率大于99%,效果显著,为寻找低成本高纯多晶硅生产技术工作进行有益探索。     

流化床法制备颗粒多晶硅的研究现状

流化床制备颗粒多晶硅的技术具有能耗低、收率高、可连续化生产等优点。本文介绍了流化床制备颗粒多晶硅工艺的硅烷热分解法和三氯氢硅的氢还原法，分别阐述了两种方法的原理、工艺中存在的问题及近些年的研究现状。     

硅烷法制备多晶硅工艺的探讨

介绍了硅烷热解法制备多晶硅几种工艺如Komatsu的硅化镁法、UC的歧化法、MEMC的新硅烷法等,指出新硅烷法是一种比较优秀的路线。     

以氟硅酸制备高纯石英砂的技术与工艺

介绍了从氟硅酸里提取二氧化硅的几种方法,并对此类二氧化硅制备高纯石英砂的技术进行了深入研究,提出了制造粒度可控的高纯石英砂的工艺路线;从分析结果看,这种化学合成的高纯石英砂完全可用于制造拉制单晶硅或多晶硅的石英坩埚,其质量超过进口石英砂,而成本非常低廉。     

谈硅烷法制备太阳能级多晶硅的工艺

本文综述了硅烷热解法制备多晶硅的几种工艺,特别是对于硅烷的制备方法进行了详细的探讨。如Komatsu硅化镁法、碱金属氢化物中的硅烷法和氟化硅以及Union Carbide的歧化法。同时,还介绍了Ulmer法和Cadet电化学制备硅烷的方法,指出Na2 SiF6法是一种比较优秀的路线。     

多晶硅生产技术发展方向探讨

讨论了国内外在多晶硅生产方面的主要技术——改良西门子法工艺,针对硅烷流化床法和气液沉积法做了技术性分析,为我国多晶硅在硅烷流化床法和气液沉积法方面的发展提供一些建议。开发和利用这些技术,对解决目前国内面临的多晶硅生产成本高居不下、质量不高的问题,提高我国多晶硅在国际上的竞争力具有重要意义。     

多晶硅制备中节能降耗技术的研究

探讨改良西门子法多晶硅工艺中副产物的综合利用、优化沉积工艺、优化与开发新型高效节能大型还原炉和新型高反射涂层等技术对多晶硅生产中节能降耗的影响,指出将目前已普遍使用和发展成熟的过程强化技术应用于多晶硅制备,可进一步降低多晶硅的制备成本.     

多晶硅生产中SiCl_4氢化工艺进展

多晶硅生产方法中,改良西门子法由于安全性好、沉积速率高、纯度较高等优点,成为目前应用最广泛的工艺。其中SiCl_4氢化制备SiHCl_3工艺,是其中一项关键技术,也是多晶硅生产中耗能较多的工序。在国家提倡节能降耗、生态环保的背景下,如何提高SiCl_4氢化转化率,提高产量和质量,降低能耗,意义重大。本文针对这个问题,对目前的各种氢化技术进行了对比研究,发现催化氢化中的氯氢化技术节能降耗最显著,综合指标好,是有前景的氢化技术。     

氯硅烷残液中六氯二硅烷回收工艺的模拟与优化

多晶硅残液中的六氯二硅烷具有高附加值,国外已开展相关研究,而国内这方面研究仍处于空白阶段。对此,本文提出了一种从多晶硅氯硅烷残液回收六氯二硅烷的新工艺。工艺通过采用过滤器与五精馏塔耦合完成残液回收,利用Aspen Plus软件对工艺进行了模拟计算,结果表明,本工艺能够有效回收六氯二硅烷,纯度（质量分数）可达99.8%。使用灵敏度分析考察了回流比、进料位置、采出量等对分离效果的影响,确定了最优工艺操作参数。最后评价了工艺的整体经济效应,结果表明本工艺存在很大的潜在效益。     

多晶硅制备工艺及发展趋势

简述了国内外多晶硅生产工艺的发展和现状,对比分析了各种多晶硅制备方法在产能、能耗及环境友好特性等方面的特点及其发展趋势。提出目前多晶硅制备技术主要有3个发展方向：①不断改进西门子工艺,包括尾气分离,四氯化硅氢化制备三氯氢硅,改进还原炉结构,加大炉体直径以提高产量、降低成本,三氯氢硅及氢气的纯化;②不断完善流态化技术方法,包括降低反应器内壁面上的硅沉积、减少无定形硅粉的形成、硅烷制备技术的改善;③不断完善冶金法工艺体系,包括提高产品纯度、减少杂质含量的波动性。     

三氯氢硅制备工艺介绍

从工艺流程、工艺特点、核心设备结构等方面介绍了国内两种生产多晶硅所需的三氯氢硅制备工艺:改良西门子法和氯氢化法。前者以硅粉和氯化氢为原料制备三氯氢硅,其原料来源广、价格低廉;而后者以难处理的四氯化硅与氢气、硅粉、氯化氢为原料制备三氯氢硅,解决了四氯化硅的出路,提高了物料的利用率。两者均能降低能耗,减少污染,对社会、经济、环境具有重要意义。     

电子级多晶硅生产技术探讨

介绍了目前国内外电子级多晶硅生产技术的发展状况,重点说明了改良西门子法电子级多晶生产技术原理及其工艺流程,主要包括:氢气制备及纯化、氯化氢合成、低压氯化(三氯氢硅合成)、低温氢化(四氯化硅转化)、精馏、CVD还原、尾气回收和后处理等工序。结合电子级多晶硅生产技术的成功工程应用实践,介绍了电子级多晶硅项目的技术特点。     

制备太阳能级多晶硅的工艺研究进展

太阳能级多晶硅的制备工艺分为物理法和化学法两大类。物理法包括造渣提纯硅法、利用热交换定向凝固提纯、利用电磁感应等离子技术提纯、CP法等,其中CP法生产的太阳能级多晶硅的纯度接近于化学法。但要生产纯度大于6N的多晶硅,仍需要采用化学法。目前常用的化学法有三氯氢硅氢还原法、硅烷热分解法、四氯化硅氢还原法等。三氯氢硅氢还原法又称改良西门子法,是化学法制备太阳能级多晶硅的主流工艺,不足之处是耗能大、污染严重、运行成本较高。     

太阳能光伏产业的热场材料

单晶硅、多晶硅等硅材料是实现光电转换的主要材料之一.生产高纯度的多晶硅和单晶硅不仅需用大量的石墨材料,而且耗能量也非常大.随着产量的提高和生产设备的大型化,碳/碳复合材料坩埚和加热元件以及石墨纤维保温筒将是发展方向.高纯度和大尺寸热场材料具有显著的社会和经济效益.     

硅材料技术专业教学中仿真技术的开发与应用

分析了硅材料技术专业开发仿真技术的必要性,阐述了校企合作开发多晶硅仿真工厂过程及形成成果,介绍了仿真技术在硅材料技术专业教学中的应用情况。     

高纯聚氯化铝的制备及研究进展

近年来,随着现代水处理技术的迅速发展,高纯聚氯化铝作为一种优良的无机混凝剂受到了广泛关注。常规的聚氯化铝生产方法中,产品中的铁及其他重金属离子含量较高。因此,杂质含量的控制对生产高纯聚氯化铝尤为重要。归纳总结了5种主要的高纯聚氯化铝制备方法（直接合成法、净化法、电解法、凝胶法及热解活化法等）的研究进展及优缺点,指出了高纯聚氯化铝制备过程中存在的问题,最后展望了高纯聚氯化铝的发展趋势。     

Selective formation of tungsten nanowires

We report on a process for fabricating self-aligned tungsten (W) nanowires with polycrystalline silicon core. Tungsten nanowires as thin as 10 nm were formed by utilizing polysilicon sidewall transfer technology followed by selective deposition of tungsten by chemical vapor deposition (CVD) using WF6 as the precursor. With selective CVD, the process is self-limiting whereby the tungsten formation is confined to the polysilicon regions; hence, the nanowires are formed without the need for lithography or for additional processing. The fabricated tungsten nanowires were observed to be perfectly aligned, showing 100% selectivity to polysilicon and can be made to be electrically isolated from one another. The electrical conductivity of the nanowires was characterized to determine the effect of its physical dimensions. The conductivity for the tungsten nanowires were found to be 40% higher when compared to doped polysilicon nanowires of similar dimensions.     

碳酸钾生产废液回收治理工艺研究及设计

中国离子交换法生产碳酸钾厂家排放的工业废水中含有一定量的氯化铵，提出了采用多效真空降膜蒸发系统兼热泵技术回收废液中的氯化铵的治理方案，并给出多效热泵蒸发工艺参数的设计方法；克服了常规蒸发技术从低浓度氯化铵废液中提取氯化铵带来的能耗大、对设备腐蚀性强的缺点；不仅解决了工业废水对环境的污染，而且有较好的经济效益。