химический каталог




Технология полупроводникового кремния

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

т, продувают азотом и включают электронагреватели. Обогрев ведут до достижения температуры 573 К во всех зонах аппарата. Затем вводят хлористый водород и включают воздушное охлаждение.

По мере расхода кремния реактор догружают и процесс продолжается. В реакторе остаются продукты, которые не гидрохлорируются, они могут образовывать легкоплавкие эвтектики с кремнием и пассивировать его поверхность. Об окончании процесса судят по увеличению проскока хлористого водорода и уменьшению наработки готового продукта. Содержание трихлорсилана в продуктах конденсации 35—50 %.

Вертикальные шахтные реакторы не надежны в работе, трудно осуществить равномерное распределение хлористого водорода по сечению и высоте аппарата, что приводит к большим градиентам температуры в объеме аппарата и образованию конгломератов спекшихся частиц, часто возникают местные перегревы, ведущие к повышенному образованию тетрахлорсилана и снижению выхода трихлорсилана. Эти аппараты имеют ограниченное применение.

Fee. в. Реактор псевдоожижеиного слоя: 1 - корпус; 2 ~ расширитель; 3 - чехол термопары; 4 - нагреватель; 5 - рубашка охлаждения; 6 - инжектор; 7 - конусное днище

\

/ \

/

Другой тип вертикальных аппаратов, который нашел применение в промышленности, - это реактор с псевдоожиженным слоем кристаллического кремния (рис. 69). Процесс гидрохлорирования в этих аппаратах проводится непрерывно. В реактор непрерывно подают кремний с размером частиц 1,6-0,1 мм и хлористый водород, из реактора отбираются продукты реакции в виде парс-газовой смеси, которую затем подвергают сухой и мокрой очисткам и направляют на конденсацию. После конденсации жидкий продукт -трихлорсилан-конденсат, как и во всех других случаях, подвергают ректификации, а газы проходят систему дополнительной низкотемпературной конденсации и подаются на нейтрализацию.

Реактор имеет цилиндрическую или коническую форму с расширителем в верхней части, в нижней части - конусное днище с патрубком для ссыпки кремния и инжектором для подачи кремния с потоком хлористого водорода. Через верхнюю крышку в реактор вводятся четыре электрических нагревателя и три термопары в чехле, изменяющие температуру в нижней, средней и верхней частях псевдоожижен-ного слоя.

Для съема (отвода) тепла, выделяющегося в результате экзотермических реакций гидрохлорирования кремния, реактор охлаждают водой, которую подают на его стены в виде пленки через тороидальную кольцевую трубку, расположенную в верхней части полости охлаждения. Полость охлаждения выполнена в виде кессонированной рубашки, расположенной по высоте реактора от конусного днища до расширителя. Расширитель предназначен для поддержания скорости газов ниже скорости витания пылевидных частиц кремния, выносимых из слоя.

1«2

Рис. 70. Различные варианты структуры взвешенного слоя:

I — неподвижный; 2 — однородный взвешенный; 3—5 — взвешенный в условиях пуаырьча-того кипения, поршне- и каналообразования соответственно; 6 — фонтанирующий

При определенной скорости (начальная скорость псевдоожижения) хлористого водорода измельченный кремний образует псевдоожижен-ный слой, происходит интенсивное перемешивание кремния, что значительно улучшает тепло- и массообмен.

Реакторы псевдоожиженного слоя обладают целым рядом преимуществ по сравнению с реакторами других типов: высокой производительностью (3* 1,5-2,0 т/ч) при сравнительно небольших размерах; получаемый трихлорсилан-конденсат содержит 85-92 % трихлорсилана; сравнительно низкие удельные нормы расхода кремния 0,22-0,23 т/т конденсата; процесс легко можно автоматизировать и он не требует большого числа операторов для обслуживания.

Рассмотрим более подробно условия работы реактора с псевдоожиженным слоем.

Взаимодействие потока газа и измельченного материала (рис. 70) можно осуществить разными способами [108]: слой частиц твердого материала остается неподвижным, а газ фильтруется через слой (см. рис. 70, /); частицы перемещаются по отношению друг к другу в вертикальном направлении, газ фильтруется через слой; в промежутки между частицами проходит восходящий поток газа, расстояние между частицами увеличивается, частицы перемещаются хаотически, образуя смесь газа и частиц твердого материала, которая формирует взвешенный слой.

Взвешенный слой часто называют псевдоожиженным, так как масса измельченных частиц твердого материала в восходящем потоке газа приходит в легкоподвижное состояние, напоминая кипящую жидкость (кипящий слой).

Восходящий поток газа, проходя через слой твердых частиц, формирует между ними узкие каналы (каналообразование) или образует

163 пузыри, которые, сливаясь друг с другом по высоте слоя, увеличиваются в размерах. Слой твердого материала, находящийся над пузырем, поднимается вверх как бы под давлением своеобразного поршня [108]. При образовании большого количества пузырей происходит вынос твердых частиц (поршнеобраэование). При определенных условиях пузыри газа проскакивают через слой (аналогично барботажу), что придает системе сходство с кипящей ж

страница 45
< 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
курсы по обслуживанию газовых котлов в ростове
билеты олимпийский
заказать компьютерный стол по своим размерам
nsa 60 паспорт

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
(07.12.2016)