多晶硅的性质、用途、冶炼方法以及工艺流程图

多晶硅多晶硅，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。定义形成过程全球多晶硅价格行情（单位：美元/公斤）日期最高价最低价均价12-1-4353030.512-2-13530.531.2512-2-293530.531.7412-3-7352930.712-4-42924.525.7512-5-2282324.512-5-3026.52324.0812-6-626.52323.9512-7-4252121.9812-8-12520.621.3612-8-82519.521.0312-8-29251920.4212-9-52518.520.18全球多晶硅价格行情今年上半年，国内多晶硅价格再次快速下跌并刷新了历史新低，国内多晶硅主流报价从今年初的21万元/吨~23万元/吨跌至16万元/吨~17万元/吨。进口多晶硅价格从今年初最高点的35美元/千克快速下跌至18.5美元/千克，现已逼近国内同类产品的价格。据海关数据统计显示，今年1月~6月份，我国累计进口多晶硅40946吨，同比增长34.7%，创历史新高。多晶硅的性质具有半导体性质常温下不活泼，高温熔融状态下，具有较大的化学活泼性室温下质脆，切割时易碎裂多晶硅的用途多晶硅具有半导体性质，是极为重要的优良半导体材料电子工业中广泛用于制造半导体收音机、电冰箱、彩电、电子计算机等的基础材料多晶硅的最终用途主要是生产集成电路、分立器件和太阳能光伏电池板010203太阳能电池的制备和发电原理我国及全球多晶硅生产情况我国多晶硅厂家生产情况改良西门子法1硅烷法2流态床反应法3太阳能级多晶硅的制备传统方法改良西门子法西门子法，即采用H2还原SiHCl3生产高纯多晶硅的方法，由德国Siemens公司发明并于1954年申请了专利，1965年左右实现了工业化。改良西门子工艺流程图改良西门子法主要包括五个环节SiCl4的氢化分离尾气回收SiHCl3的氢还原精馏提纯SiHCl3SiHCl3的合成反应原理三氯氢硅的合成Si+HClSiHCl3+H2三氯氢硅的还原4SiHCl3Si+3SiCl4+2H2SiHCl3+H2Si+3HClSiCl4+2H2Si+4HClSi+3HCl工艺所用设备123氯化氢合成炉沸腾炉还原炉氯化氢合成炉SiHC13的合成在沸腾炉中进行工作原理：

固体燃料在炉内被向上流动的气流托起，在一定的高度范围内作上下翻滚运动，并以流态化(或称沸腾)状态进行燃烧的炉膛，又称流化床燃烧炉。SiHCl3的氢还原在还原炉内进行还原炉示意图尾气回收尾气的回收就是将尾气中的有用成分，主要是H2、SiHCl3、SiCl4和HCl等，通过物理和化学的方法使之分离，经过提纯后再应用于生产中。在多晶硅生产过程中，尾气主要来自于以下两个工序，SiHCl3氢还原工序，SiCl4氢化工序。尾气回收方法主要有冷冻法和吸附分离法尾气回收示意图活性炭吸附纯化氢气从吸收塔顶部出来的氢气被送到活性炭吸附柱进行吸附，以除去其中含有的极少量氯硅烷和氯化氢，获得纯净的氢气。纯氢气可以直接返回相应的原工序中使用。尾气回收装置改良西门子法产生的废气物反应产生的三氯氢硅，氯化硅，氯化氢均为主要空气污染物的卤化物。四氯化硅是最改良西门子法生产时产生的主要的污染物。废气物的利用

将四氯化硅转化为多晶硅的原料三氯氢硅，进而返回生产系统直接生产多晶硅，实现生产线的闭路循环。利用四氯化硅作为原材料生产其他化工产品。改良西门子法小结1改良西门子法是目前占有优势的主要方法234产量占当今世界总量的70％——80％国外用该法生产的多晶硅纯度为9～11N直接电耗可降到60—70kW·h／kg题目硅烷法硅烷法工艺流程图硅烷热分解法，即利用甲硅烷(SiH4)的热分解反应制取高纯硅。反应原理

硅烷制法硅镁合金法工艺Komatsu硅化镁法金属氢化物工艺MEMC公司发明的新硅烷法氯硅烷歧化工艺UnionCarbide歧化法硅烷法小结硅烷热分解法能耗仅为40KW·h／kg硅烷不但制造成本高，而且是有毒、易燃、易爆、安全性差，因此，工业生产中，硅烷热分解法的应用不及西门子法。流化床反应法流态床反应法以四氯化硅、氢气、氯化氢和工业硅为原料在流化床内高温高压下生成三氯氢硅，将三氯氢硅再进一步歧化加氢反应生成二氯二氢硅，继而生成硅烷气。制得的硅烷气通入加有小颗粒硅粉的流化床反应炉内进行连续热分解反应，生成粒状多晶硅。流化床示意图各种工艺比较生产方法优点缺点改良西门子法工艺成熟，经验丰富，产品质量高，沉积温度低。工艺流程长，投资大，能耗高，成本高，生产效率相对低，技术操作难度大。

硅烷法