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冶金法提纯工业多晶硅工艺技术资料代下载

多晶硅是制备硅太阳电池、各种硅分立器件和各种硅集成电路的基本原料,是发展太阳 能产业和信息微电子产业的战略物资。要将1N〜2N的工业多晶硅提纯到6N〜7N的太阳能级多晶硅和9N〜12N电子级的多晶硅,现有的方法有物理方法和化学方法两类。

多晶硅样品

虽然这些方法可以将大多数金属杂质去除,然而杂质分凝提纯的物理方法却不适合于硅中硼和磷杂质的去除,因为硼在硅中的分凝系数是0.8,磷是0.35,都接近1,分凝提纯的效果很差。吸附法是利用固体吸附剂来对多晶硅生产中的杂质进行吸附分离的操作方法,基本原理是基于化合物分子大小和极性的不同来吸附分离的。

多晶硅生产中的硼、磷杂质如BCl3、PCl3等是具有相当大的偶极矩的不对称分子,具有很强的极性,强烈地趋向于形成加成化学键,很容易被吸附剂吸附。硼吸附机理主要是螯合作用,而且大多硼吸附剂主要利用功能基团与硼的螯合作用来吸附除硼。磷吸附机理主要是配位络合与离子交换形式的化学吸附。总之对吸附剂的一般要求原则有:1)具有大的表面积;2)二具有大的表面活性。​

多晶硅

工艺概述示例

具体实施方式如图1所示,包括步骤:

首先进行造渣处理,将金属硅块破碎,向金属硅中加入碱性造渣剂并混合,碱性造渣 剂与金属硅的质量比可以为0.15~0.25,之后,在Ar惰性气体1000~1600℃的环境中处理 20~30分钟。可以另外取一份样品不添加造渣剂直接在Ar惰性气氛1000~1600℃环境处理 同样时间作为对比空白。

碱性造渣剂可以为Na2O-CaO-CaF2-SiO2,所述碱性造渣剂中各组分所占的质量份分别 为:Na2O 5~15份;CaO 15~25份;CaF2 5~15份;SiO2 55~65份,优选的份数为:Na2O 10份;CaO 20份;CaF2 10份;SiO2 60份。根据需要也可以选用其它组份的碱性造渣剂。

造渣处理过程中也可以不加造渣剂,而直接将金属硅放在Ar惰性气体中进行处理;也 可以只加造渣剂,不进行Ar惰性气体处理;也可以将加造渣剂和进行Ar惰性气体处理的步 骤顺序进行。

造渣处理后,将经过造渣处理后的金属硅块进行进一步破碎、球磨、过筛得到硅粉, 硅块球磨过程可以为干磨,也可以为水磨。然后进行去油处理,首先将硅粉用稀氨水或H2O2 溶液处理,然后在乙醇溶液中浸泡,再用清水洗涤。硅粉的粒度可以为100~300目。根据 需要硅粉的粒度也可以选用其它的值。

之后,将进行去油处理后的硅粉进行酸浸处理。

酸浸处理可以包括以下处理中的一种或多种:稀HCl处理、氧化性酸处理、氢氟酸处 理、浓盐酸处理。根据需要,可以选用这四中酸浸处理中的一种或多种处理方法。选用多 种处理方法时,可以顺序进行。每一种酸浸处理的时间可以大于或等于2小时,酸浸处理的 温度范围可以是60℃-80℃,根据需要也可以选用其它的时间和温度。

用不同的装置经过一系列稀酸、氧化性酸氧化、氢氟酸腐蚀萃取处理后,可以除去表 面的杂质氧化物,酸浸处理中的每步骤之后可以都进行去离子水清洗,并经离心滤出后干 燥,得到用于下一步处理的硅粉。

上述的氧化性酸可以是王水、或浓H2SO4与浓HNO3体积比2∶1的混合液、或浓HNO3与H2O2 体积比1∶1的混合液。可以选用这三种氧化性酸中的一种或多种,也可以选用其它的强氧 化性酸。

上述的氢氟酸处理的过程中还加入络合剂,络合剂与硅粉的质量比可以为1∶8~12, 优选1∶10。氢氟酸的浓度可以为0.1~0.8mol/L。络合剂为甘露醇或甘油中的至少一种, 络合剂的质量浓度为0.25%。

酸浸处理的装置可以选用磁力搅拌器或超声波振荡器中的至少一种,根据需要,在不 同的酸浸处理中,可以选用不同的装置。酸浸处理过程中的固液质量比可以为1∶8~12, 优选1∶10。酸浸处理完成后,还可以用定向凝固的方法将硅粉熔炼成硅锭。


专业目录如下

1、多晶硅的冶金提纯方法

2、多晶硅的冶金提纯方法

3、一种冶金法多晶硅金属杂质湿法冶金提纯工艺

4、一种冶金法N型多晶硅片硼吸杂方法

5、冶金法多晶硅太阳能电池的制备方法

6、冶金级高效多晶硅片的制备方法

7、用于冶金法提纯多晶硅的预处理方法

8、一种冶金法多晶硅渣洗除硼工艺

9、一种冶金法N型多晶硅片磷吸杂方法

10、冶金级多晶硅太阳能电池磷扩散工艺

13、一种化学冶金提纯多晶硅的方法

14、一种湿法冶金除多晶硅中硼的方法

15、用于冶金法提纯多晶硅的预处理方法

16、一种湿法冶金除多晶硅中硼的方法

17、冶金级高效多晶硅片的制备方法

18、一种掺锡冶金多晶硅铸锭的制备方法

19、一种冶金法N型多晶硅片硼吸杂方法

20、一种冶金法N型多晶硅片磷吸杂方法

21、冶金法多晶硅太阳能电池的制备方法

22、一种冶金级多晶硅掺磷吸杂的方法

25、一种冶金法多晶硅渣洗除硼工艺

26、冶金级多晶硅太阳能电池磷扩散工艺

27、一种化学冶金提纯多晶硅的方法

28、冶金法太阳能多晶硅提纯用中频感应炉及多晶硅提纯方法

29、冶金法制备太阳能级多晶硅的方法及该方法制备的多晶硅

30、高纯度二氧化硅与冶金级多晶硅的制法

31、一种冶金法制备太阳能多晶硅的技术方法

32、一种采用冶金法多晶硅掺镓制作高效多晶硅片的方法

33、冶金法太阳能多晶硅提纯用中频感应炉及多晶硅提纯方法

34、冶金法制备太阳能级多晶硅的方法及该方法制备的多晶硅

37、定向凝固冶金法太阳能多晶硅提纯设备

38、冶金法生产太阳能多晶硅用定向凝固器及多晶硅生产方法

39、物理冶金多晶硅太阳能电池的磷扩散方法

40、氢氧焰等离子体提纯冶金级多晶硅粉体的方法

41、物理冶金多晶硅太阳能电池的磷扩散方法

42、定向凝固冶金法太阳能多晶硅提纯设备

43、高纯度二氧化硅与冶金级多晶硅的制法

44、一种冶金法制备太阳能多晶硅的技术方法

45、一种改善冶金法多晶硅生长界面的方法

46、一种冶金法太阳能多晶硅等离子精炼提纯炉

49、微波等离子体提纯冶金级多晶硅的方法

50、氢氧焰等离子体提纯冶金级多晶硅粉体的方法

51、一种高温冶金法制备太阳能级多晶硅的工艺

52、冶金多晶硅片磷吸杂方法及该法制成的硅片和太阳能电池

53、一种用晶体硅切割废料电热冶金制备太阳能多晶硅的方法

54、一种制造精炼冶金多晶硅太阳能电池的磷扩散方法

55、将硅屑回收利用为电子级多晶硅或冶金级硅的方法

56、冶金多晶硅片磷吸杂方法及该法制成的硅片和太阳能电池

57、一种混合气体微波等离子体提纯冶金级多晶硅的方法

58、应用于冶金法提纯多晶硅工艺的低温破碎硅锭方法


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