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半導體：向光伏產業學習

來源： 發布時間：2024-10-23

  我國工業硅生產相對分散，家工業硅企業產量占到全國產量的34%左右。從工業硅開始，光伏與半導體的產業慢慢產生了分歧。

  多晶硅以工業硅為原料，光伏和半導體產業所用的多晶硅純度不同，通常將多晶硅分為電子級與太陽能級。用于制備半導體單晶硅的電子級多晶硅，與制備光伏硅片的太陽能級多晶硅的區別，主要就在于對純度的控制。

  太陽能能多晶硅純度要求為99.9999%，小數點后6個9，而電子級多晶硅純度要求至少小數點后9個9(9N)。在整個工藝流程里，電子級比太陽能級在原料純度，管道清洗，提純塔，廠房潔凈度等要求都要高得多。

  從技術路線來看，電子級多晶硅大多數企業選用改良西門子法和硅烷CVD法，這兩種方法相對成熟完善。以改良西門子法為例：該方法主要是借助HCI與硅粉進行結合，形成SiHCl3，然后再將SiHCl3進行提純，獲得高純度的電子級多晶硅。

  該方法的主要優勢在于成本低、效率高，提純效果相對較好，而且對環境的污染相對較低。不過，其劣勢同樣明顯，那就是改良西門子法所生產的電子級多晶硅，在產品質量上一直不盡如人意。在生產時，通常要借助較大的還原爐，會帶來極高的工藝控制要求。

  對于太陽能級多晶硅，TCS西門子法和硅烷流化床法是主流的技術。太陽能多晶硅的改良西門子法的生產流程為：將硅粉和HCl兩種物質投入到還原爐中，在一定條件下進行反應，生成產物三氯氫硅(SiHCl3)。接著通過蒸餾的方式對SiHCl3進行提純。對SiHCl3進行還原，采用氣相沉積的方法，在密封環境中進行反應，得到高純度的多晶硅。

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