Processo di sintesi di polvere di silicio ad alta purezza
Le pellicole sottili sono state depositate a 1250 ~ 1350 °C dalla deposizione chimica di vapore con grafite a scaglie come substrato e cloroalcano metile / idrogeno come gas di reazione e gas vettore. Quindi, le polveri di silicio ad alta purezza con dimensioni delle particelle di 200 ~ 1200 micron sono state ottenute per ossidazione, decapatura e polverizzazione.
Sebbene l'elevata purezza e l'elevata purezza della polvere di silicio siano state preparate con questo metodo, il processo successivo è stato complicato, la materia prima era costosa e la resa era bassa.
W. Zhu et al.
Usando l'esametilsilano come fonte di reazione e idrogeno e argon come gas vettore, Anaguta et al.
Entrambi i gruppi utilizzavano la deposizione chimica di vapore (CVD) per produrre polveri di silicio ad alta purezza da fonti di gas organico. Tuttavia, è la polvere ultrafine su scala nanometrica che viene fatta. Sebbene la purezza sia elevata, non è facile da raccogliere e non è adatta per la produzione di massa di polvere di silicio ad alta purezza ad alta purezza, che non favorisce lo sviluppo di una successiva industrializzazione.
Un metodo di produzione per il cambio automatico
In questo metodo, la polvere di silice e il nero fumo sono stati usati come materie prime, e altri attivatori sono stati aggiunti per produrre polvere direttamente a 1000 ~ 1150 ° C. L'introduzione del catalizzatore influenzerà inevitabilmente la purezza e la qualità della polvere di silicio ad alta purezza.
Pertanto, molti ricercatori hanno proposto un metodo di sintesi dell'autopropagazione migliorato su questa base. Il miglioramento principale è quello di evitare l'introduzione di attivatori e di garantire reazioni di produzione continue ed efficienti aumentando la temperatura di produzione e il riscaldamento continuo.
Già nel 1999, il Giappone con etil osilicato come fonte di silicio, resina fenolica come fonte di carbonio, nell'intervallo 1700 ~ 2000 °C utilizzando il metodo di combustione per produrre dimensioni delle particelle di 10 ~ 500μm di polvere, la frazione di massa del contenuto di impurità è inferiore a 0,5×10-6.
Tuttavia, i reagenti di questo metodo utilizzano materia organica, quindi il costo della materia prima è elevato, il che non favorisce la produzione su larga scala di polvere di silicio ad alta purezza. I ricercatori dello Shanghai Institute of Silicon Research, Chinese Academy of Sciences, hanno prodotto il 99,9% e il 99,999% di frazioni di massa in un'atmosfera di argon ad alte temperature.
Et al. usato carbone attivo (dimensione delle particelle 20-100 micron) e grafite di fiocchi (dimensione delle particelle 5-25 micron) come fonti di carbonio (frazione di massa 99,9%) e silicio ad alta purezza come sorgenti di silicio (dimensione delle particelle 10-270 micron, frazione di massa 99,999%) rispettivamente.
La polvere di silicio ad alta purezza è stata preparata in un forno di sinterizzazione sotto vuoto sotto l'atmosfera di argon a 1900 °C. I risultati mostrano che la purezza della polvere di silicio ad alto vuoto è migliore di quella del gas vettore. Inoltre, la polvere di silicio ad alta purezza prodotta sotto alto vuoto viene utilizzata per coltivare un singolo cristallo. I risultati mostrano che i singoli cristalli coltivati hanno un'elevata purezza e eccellenti proprietà semi-isolanti, che soddisfano i requisiti dei substrati semiindononti per i dispositivi correlati. Prospettiva di una tecnologia di produzione di polveri ad alta purezza
Una migliore produzione autopropagante è un metodo comune per la coltivazione di singoli cristalli in laboratorio a causa del suo basso costo delle materie prime e del processo semplice. Si riscontra che diversi parametri del processo di fabbricazione hanno una certa influenza sui prodotti di fabbricazione.
Oggi è necessario rafforzare la ricerca nei seguenti aspetti:
1. Il meccanismo di fabbricazione della polvere di silicio ad alta purezza è stato studiato in profondità, in particolare la teoria di base del controllo efficace di parametri come la dimensione delle particelle, la forma, la distribuzione delle dimensioni delle particelle e la purezza.
2. Come rafforzare ulteriormente la ricerca per migliorare il metodo di produzione della polvere di silicio ad alta purezza del cambio automatico, al fine di preparare polvere ad alta purezza con buona qualità e alta purezza, adatta alla crescita a cristallo singolo sulla base di un processo semplice e a basso costo, migliorando così efficacemente la qualità della crescita del substrato monocristamento SiC , promuovere lo sviluppo dell'industria delle apparecchiature applicative in Cina.
