химический каталог




Технология полупроводникового кремния

Автор Э.С.Фалькевич, Э.О.Пульнер, И.Ф.Червоный, Л.Я.Шварцман и др.

да кремния 303-333 К, для змеевика и транспортирующей тетрахлорид кремния трубки 923-1273 К, для конденсатора (сборника) 273-723 К. При диамет131

ре 60-100 мм и длине 1-1,5 м грубки за цикл удается получить до нескольких килограммов кремния.

Кремний образуется в виде игольчатых кристаллов различных размеров, спеков мелких кристаллов и пленок. Характер и вид полученных кристаллов зависят от скорости подачи цинка и тетрахлорида кремния в реакционное пространство. При малой скорости подачи цинка растут преимущественно иглообразные кристаллы кремния. С увеличением ее наряду с укрупнением кристаллов проявляются спеки. Получаемые разновидности кристаллов кремния существенно различаются по чистоте, причем наиболее качественными являются иголки, извлекаемые из средней части кварцевой реакционной трубы. Поэтому для дальнейшей переработки желательно учитывать получаемый кремний по виду кристаллов и месту образования.

Источником примесей в получаемом кремнии являются цинк, тетра-хлорид кремния, материал реакционного пространства, уплотнения, газ-носитель.

Затем извлеченный кремний отмывают соляной кислотой, смесью серной и соляной кислот и царской водкой. Эта операция в некоторых случаях позволяет понизить содержание примесей на порядок и более. Недостаточная отмывка приводит к появлению на поверхности расплава шлака, твердых нерастворимых взвесей, которые затрудняют выращивание монокристаллов.

Цинкотермический метод в промышленности применялся фирмой "Дьюпон де Немур" (США), а также и в СССР. На его основе удавалось получать монокристаллы с УЭС до 100- 200 Ом • см. В дальнейшем цинкотермический процесс был полностью вытеснен другими, более прогрессивными методами.

В последнее время в связи с развитием исследований по получению

132

кремния для солнечных батарей цинкотермический метод вновь привлек внимание исследователей и на его основе был создан так называемый Баттл-процесс [85]. В нем извлечение кремния достигает 96 %, а содержание бора в получаемом материале « 0,02 ррт.

Опубликованы сообщения [85,86] о получении кремния по реакциям: SiCl4 + Na - Si + 4NaCl; SiF„ + Na - Si + 4NaF. Однако осуществлены эти процессы были только в лабораторном масштабе.

Пиролиз кремнийсодержащих соединений

Наиболее известным методом из этой подгруппы является термическое разложение силана: SiH4 -» Si + 2HS. В 1984 г. примерно 80 т кремния было получено этим методом [87].

Другой известный способ пиролиза - разложение тетраиодида кремния, основанный на смещении равновесия реакции Si + 212 25 Sil„ справа налево при переходе от температур 973-1023 К к температурам 1373-1473 К.

Существуют два варианта метода. В первом [84] используют ячейку, в которой совмещены синтез и разложение тетраиодида. В ячейку помещают исходный кремний и вводят некоторое количество иода. Всю ячейку нагревают до 973-1073 К. При этом кремний реагирует с иодом с образованием тетраиодида кремния, который, соприкасаясь с нитью, нагретой до 1373-1473 К, разлагается, и образовавшийся кремний осаждается на ней. Освободившийся иод снова вступает в реакцию с кремнием.

Во втором варианте [88] синтез и разложение тетраиодида кремния осуществляют раздельно, а промежуточный продукт тетраиодид кремния очищается от примесей в дистилляционной колонне.

Синтез тетраиодида кремния может быть осуществлен в реакторе

с кипящим слоем [88]. Основой конструкции реактора является кварцевая труба, установленная вертикально в печи (рис. 61). Иод испаряется

в стальном бойлере, обогреваемом до 503 К горячим маслом. Образовавшийся тетраиодид кремния поступает в конденсатор-испаритель;

а затем в кварцевую ректификационную колонну, эффективность которой 32 теоретические тарелки. Очищенным тетраиодидом кремния

наполняют кварцевый сборник, помещаемый в испаритель. Испаренный

тетраиодид кремния направляют в аппарат разложения, состоящий из

вертикальной кварцевой трубки, установленной на верхней части

сборника тетраиодида кремния. Внутри трубки крепится кремниевый

пруток, нагреваемый до 1273 К токами высокой частоты. Отходящий

от аппарата непрореагировавший тетраиодид кремния и продукт реакции иод конденсируют в вакуумном конденсаторе. *

На основе полученных таким образом кремниевых стержней бести133

гельной зонной плавкой были выращены монокристаллы кремния с уровнем чистоты по бору 3500 Ом • см и тя.н.з ДО 350 мкс.

Помимо возможности получения кремния высокой чистоты, иодид-ный метод обладает еще одним важным достоинством - сравнительно высокой безопасностью. Однако он не нашел широкого распространения из-за высокой стоимости иода и сложности аппаратурного оформления.

Имеются также публикации о получении в опытно-промышленном масштабе кремния термическим разложением трибромсилана1, однако перспектива метода на сегодня остается неясной.

Восстановление кремнийсодержащих соединений водородом

В качестве кремнийсодержащих соединений в этом случае обычно используют тетрахлорсилан, трихлорсилан, дихлорсилан, реже тетра-фторид кремния.

Каждое из э

страница 37
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119

Скачать книгу "Технология полупроводникового кремния" (4.95Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
купить водосточные системы в уссурийске
атлант ремонт холодильника
мюзикл анна каренина 17 ноября
кресло престиж серый

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(03.12.2016)