化学法提纯单晶硅
制取单晶硅化学方程式
制取单晶硅化学方程式
制取单晶硅的化学方程式涉及到硅的提取和纯化过程。
首先，硅通常以二氧化硅（SiO2）的形式存在于自然界中。
下面是制取单晶硅的一般化学方程式：
1. 提取硅：
SiO2 + 2C → Si + 2CO.
上述方程式表示了硅的提取过程。
在高温下，碳（通常以煤或焦炭的形式）和二氧化硅发生反应，生成硅和一氧化碳气体。
2. 纯化硅：
Si + 2HCl → SiH2Cl2。
SiH2Cl2 + H2 → Si + 2HCl.
上述方程式表示了硅的纯化过程。
首先，硅和盐酸反应生成硅氢氯化物，然后硅氢氯化物与氢气反应再生硅和盐酸。
这些方程式涵盖了制取单晶硅的基本化学过程。
需要注意的是，实际的制取过程可能还涉及其他中间步骤和控制条件，以确保最终
获得高纯度的单晶硅。
单晶硅的合成原理
单晶硅的合成原理单晶硅的合成原理可以分为两个主要步骤：硅的提取和硅的晶体生长。
硅的提取:硅是地壳中第二丰富的元素，广泛存在于许多矿石和岩石中。
然而，由于硅的晶体结构特殊，使其不易提取为高纯度的单晶硅。
目前，常用的提取方法是通过高温还原二氧化硅（SiO2）。
1. 准备原料：将含有二氧化硅的矿石或矿石中提取得到的二氧化硅粉末作为原料。
这些原料经过破碎、筛分、洗涤等处理，去除掉杂质。
2. 熔炼过程：将清洁的二氧化硅与还原剂（如木炭或焦炭）混合，放入特殊的电炉中。
通过加热和控制气氛，使木炭或焦炭与二氧化硅发生反应。
在高温下，还原剂与二氧化硅发生反应生成硅，并且挥发的其他杂质会被除去。
3. 净化过程：将得到的硅坯进行净化处理，去除其中的杂质。
常见的净化方法包括熔炼净化、化学净化和气相净化等。
这些净化方法主要通过重力分离、化学反应或高温高压条件下的蒸发和凝结等过程，将杂质与硅分离。
4. 快速凝固：将得到的纯化硅液在低温条件下快速凝固，使硅原子排列成结晶态。
通常使用自动铸铁和坩埚等方法进行快速凝固，以获得较高质量的硅单晶。
硅的晶体生长:通过减少晶体中的缺陷和控制硅原子的排列，可以实现单晶硅的生长。
常用的方法有Czochralski法和区域熔融法。
1. Czochralski法：这是一种常用的单晶硅生长方法。
将熔化的硅注入铂制坩埚中，并通过旋转和下降坩埚的方式，使硅液逐渐凝固并形成单晶。
通过控制坩埚和硅液的温度，结晶速度和加热器的位置，可以获得高纯度和大尺寸的单晶硅。
2. 区域熔融法：区域熔融法是一种通过局部加热和快速冷却的方法来生长单晶硅。
该方法主要包括悬浮区域法、池堆积法和气相传递法等。
悬浮区域法：首先在硅单晶上方放置硅粉末或其他硅材料，在适当的温度下进行加热，使硅材料部分熔化并形成一定的悬浮区域。
然后通过快速降温，使悬浮区域快速凝固并形成单晶。
池堆积法：将硅圆片放置在加热坩埚中，利用坩埚底部加热使硅圆片熔化，然后通过减小加热功率或移动坩埚，使液态硅熔点下降并在不均匀晶化的条件下迅速凝固，从而生长出单晶硅。
硅的提纯工艺
硅的提纯工艺
硅的提纯工艺一般包括以下几个步骤：
1. 选矿：从硅矿石中提取出纯度较高的硅矿石。
2. 粉碎：将选矿得到的硅矿石经过破碎、磨细等工艺，得到合适的粒径。
3. 酸浸：用酸溶液（如氢氟酸）浸泡硅矿石，将其中的杂质溶解掉。
4. 沉淀：将经过酸浸的溶液进行沉淀处理，使其中的硅溶解物转化为硅酸盐沉淀，并沉淀下来。
5. 过滤：将沉淀物进行过滤，将固体沉淀分离出来。
6. 煅烧：将沉淀物进行煅烧处理，使其中的硅酸盐转化为二氧化硅。
7. 过滤和重结晶：将煅烧得到的二氧化硅进行过滤和重结晶处理，提高纯度。
8. 化学气相沉积（CVD）：利用化学反应在高温下沉积纯净的硅层，进一步提高纯度。
9. 电解冶炼：将提纯得到的二氧化硅通过电解冶炼方法，得到纯度更高的硅。
此外，还有其他更复杂的提纯工艺，如区熔法、金属硅还原法等，用于生产特殊纯度的硅材料。
单晶硅生产工艺及单晶硅片生产工艺
单晶硅生产工艺及单晶硅片生产工艺单晶硅是一种广泛用于各种电子和光伏应用的材料，它的生产过程需要高度的技术和专业知识。
以下是单晶硅生产工艺的一般步骤：1.提纯：首先，需要将原材料硅提纯。
这个过程包括化学方法，如歧化、精馏和还原等，以去除硅中的大部分杂质。
最终得到的硅纯度可达99%以上。
2.沉积：提纯后的硅被熔化并倒入模具中，形成一个圆柱形的硅锭。
这个过程中，硅锭的形状和大小取决于模具的形状和大小。
3.切片：硅锭被冷却并使用线锯或激光切片技术切割成一定厚度的硅片。
切片过程中需要控制硅片的厚度和形状，以确保其符合特定应用的要求。
4.清洗和抛光：切割后的硅片表面可能会存在杂质或损伤，因此需要进行清洗和抛光以去除这些缺陷。
清洗过程包括化学浸泡、冲洗和干燥，而抛光则使用机械研磨或化学腐蚀的方法来平滑硅片的表面。
5.检测和包装：清洗和抛光后的硅片需要进行质量检测，以确保其满足客户的要求。
检测过程可能包括观察硅片的表面质量、测量其尺寸和厚度、检查其强度和韧性等。
最后，合格的硅片被包装并发送给客户。
单晶硅片生产工艺是指将单晶硅棒切割成一定形状和大小的硅片，这些硅片通常用于制造太阳能电池板或其他电子设备。
以下是单晶硅片生产工艺的一般步骤：1.切片：将单晶硅棒切成一定厚度的硅片。
这个过程通常使用专业的切片机或线锯来完成。
2.分选和清洗：切好的硅片可能存在大小、形状、厚度和表面质量等方面的差异。
为了满足应用要求，需要对硅片进行分选和清洗。
分选过程可能包括人工或自动检测，根据检测结果将硅片分成不同等级。
清洗过程包括化学浸泡、冲洗和干燥，以去除硅片表面的污垢和其他杂质。
3.加工和抛光：对于一些特定的应用，需要对硅片进行加工和抛光。
加工可能包括切割、磨削或钻孔等，而抛光则使用机械研磨或化学腐蚀的方法来平滑硅片的表面。
加工过程中需要注意控制硅片的形状和质量，以避免出现裂纹、变形或损伤等问题。
4.检测和包装：加工和抛光后的硅片需要进行质量检测，以确保其满足客户的要求。
单晶硅制备方法范文
单晶硅制备方法范文单晶硅是一种高纯度硅的制备方法，也是制造半导体材料、太阳能电池等重要原料的关键步骤之一、下面将详细介绍单晶硅的制备方法。
首先，单晶硅的制备主要有两种方法，分别是气相法和液相法。
一、气相法气相法是制备单晶硅最常用的方法之一1.CVD法（化学气相沉积）化学气相沉积法是通过在高温下，将硅源和载气引入反应器内，使其在催化剂的作用下反应生成单晶硅。
该方法通过控制反应温度、气氛和反应时间等因素，可制备出高纯度、高结晶度的单晶硅。
2.FZ法（浮区法）FZ法是通过在高温下，将硅源放置于石英坩埚中，然后通过加热和旋转坩埚，使熔融的硅缓慢冷却结晶，形成单晶硅。
该方法主要用于制备直径较大的单晶硅，适用于大规模生产。
3.CZ法（凝固法）CZ法是将固态硅源加热熔化，然后将拇指粗的单晶硅晶棒浸入熔融硅液中，通过控制晶体与熔液的温度差和晶体被提拉出的速度，使硅的熔点下部分硅液结晶生成单晶硅。
CZ法制备的单晶硅质量较高，且适用于制备大尺寸和高纯度的单晶硅。
二、液相法液相法是另一种常用的单晶硅制备方法。
1. Bridgman法Bridgman法利用均匀加热的高压石英管，在管中形成一定温度梯度，在高浓度硅溶液中降低温度，使硅溶液凝固并结晶成单晶硅。
通过改变温度梯度的形状和大小，可以控制单晶硅生长的速度和质量。
2. Czochralski法Czochralski法是将硅原料放入铂坩埚中，加热熔化后降低温度，同时在混合气氛下控制坩埚和晶体的旋转速度，使熔融硅逐渐凝固晶化。
通过控制温度、晶体径向和融合下降速度等参数，可以制备出优质的单晶硅。
总结起来，制备单晶硅的气相法主要有CVD法、FZ法和CZ法，而液相法包括Bridgman法和Czochralski法。
这些方法在实际应用中根据需要来选择，以达到要求的纯度、尺寸和结晶度等指标。
随着技术的不断发展，单晶硅的制备方法也在不断改进和完善，以满足不同领域对高质量单晶硅的需求。
单晶硅设备工艺流程
单晶硅设备工艺流程
单晶硅是用于制备太阳能电池片的关键材料之一、下面将介绍单晶硅的制备工艺流程。
首先，制备单晶硅的原料是硅石。
硅石经过破碎、清洗等处理后得到高纯的硅石粉。
硅石粉与化学反应器中的氢气和氯气进行反应，生成氯化硅。
氯化硅进一步经过净化处理后，被进一步还原为硅。
接下来，通过下面的几个步骤，硅被制备成为单晶硅。
1.反应器装填：将还原后的硅溶解在高纯氯化氢中，形成硅氢氯化物混合气体。
将混合气体导入到反应器中。
2.沉积：将反应器加热至适当的温度，使硅溶解进入溶解氢气中。
通过控制反应时间和温度，硅将均匀地沉积在导热体上。
3.净化：沉积后的硅棒被抽出，并进行表面净化。
净化的方法可以是化学方法，如用酸洗去除杂质。
也可以是物理方法，如用高能激光或等离子体去除杂质。
4. 扩大直径：沉积的硅棒被切割成小块，并在高温下再次沉积，继续扩大直径。
这个过程称为“Czochralski”法，通过加入掺杂剂来控制硅的电导率。
5. 拉制：将硅棒重新悬挂在拉制装置上，用拉拔法拉制成小直径的硅棒。
这个过程被称为“Float Zone”法，由于在拉制过程中不引入任何杂质，因此可以获得高纯度的单晶硅。
6.切片：拉制后的硅棒被切割成薄片，即硅片。
硅片的厚度通常为几十到几百微米，根据制备太阳能电池片的要求进行控制。
以上就是单晶硅的制备工艺流程。
值得注意的是，单晶硅的制备过程非常复杂，需要高度纯净的原料和严格的控制条件。
此外，工艺流程还可能根据不同的生产商和设备进行调整和优化。
硅的提纯原理
硅的提纯原理硅的提纯是指从硅源材料中去除杂质，提高纯度的过程。
硅的提纯原理主要包括物理方法和化学方法。
下面将详细介绍这些方法以及其原理。
一、物理方法1. 熔炼法熔炼法是通过升高硅源材料的温度使其熔化，然后冷却凝固，将杂质分离出去。
熔炼法的原理是根据杂质和硅的熔点差异，利用温度的变化使硅和杂质分离。
例如，将原料与氢氧化钙共同加热冶炼，杂质形成的化合物会溶解在熔融的氢氧化钙中，通过过滤分离杂质。
2. 气相法气相法是利用硅和杂质在不同温度下的汽相蒸馏分离，原理是根据各杂质的汽化温度差异选择合适的温度进行分离。
通常使用氯化硅作为原料，在高温下与氢气或氯气反应生成氯化硅蒸气，然后在冷凝器中冷却、凝固成为纯净的硅。
3. 溶液法溶液法是通过在溶液中选择合适的溶剂，使杂质溶解于溶液中，然后从溶液中析出纯净的硅。
原理是根据杂质和硅在溶液中的溶解度差异实现分离。
例如，可使用酸性溶液如氢氟酸溶液，将硅源材料溶解在溶液中，杂质溶解度比硅低，通过过滤或离心等方法将溶液中的杂质分离出去，得到纯净的硅溶液。
二、化学方法1. 氧化方法氧化方法是利用硅在高温下与氧气反应生成氧化硅，然后将氧化硅还原为纯净的硅。
原理是根据硅和氧的亲和力差异以及氧化硅和硅的熔点差异实现分离。
例如，将硅源材料在高温下与氧气反应生成氧化硅，然后使用还原剂如纯氢或碳等将氧化硅还原成硅。
2. 溶解还原法溶解还原法是通过将硅源材料溶解于适当的溶剂中，然后通过还原反应得到纯净的硅。
原理是通过溶液中的化学反应使杂质与硅发生反应生成易生成沉淀或溶解度较低的产物，分离出去。
例如，将硅源材料溶解于酸性溶液中，其中的杂质与溶剂中的酸发生反应生成易生成沉淀的化合物，通过过滤或离心等方法将杂质分离出去，然后通过还原反应将溶液中的硅还原成纯净的硅。
3. 氧化还原法氧化还原法是通过将硅源材料与适当的氧化剂反应生成过氧化或氯化硅等化合物，然后再通过还原反应将其还原为纯净的硅。
原理是根据硅和氧化剂的反应生成易分离的化合物，然后通过还原反应将其还原成硅。
硅的化学制备及提纯
硅的化学制备及提纯摘要：随着时代的发展，硅越来越被人类所利用。
它广泛应用于半导体，光导纤维等领域。
硅一般按照它的纯度来分类，纯度里面含有多少个九，我们就称它为多少个N的硅。
MGS<5N；半导体级硅：>5N ；SGS:5N-8N ；EGS:9N-11N及以上，因而硅的纯度对器件的影响是至关重要的，所以我们必须应当尤其重视硅的提纯。
目前提纯硅的方法主要有：物理方法及化学方法。
以化学方法为例，分析了硅化学提纯中产生的成本问题就其讨论。
对硅材料的化学提纯工艺优化研究。
引言：功能材料硅的工业制法硅是由石英砂在电炉中用碳还原而得其，反应式为 sio2 + 3c = sic + 2co 2sic + sio2 = 3si + 2co所得硅纯度约为95％～99%，称为粗硅又称冶金级硅，其中含有各种杂质，如Fe、C、B、P等。
为了将粗硅提纯到半导体器件所需的纯度，硅必须经过化学提纯。
所谓硅的化学提纯把硅用化学方法转化为中间化合物再将中间化合物提纯至所需的高纯度，然后再还原成为高纯硅。
1.三氯氢硅氢还原法可分为三个重要过程：一是中间化合物三氯氢硅的合成。
二是三氯氢硅的提纯三是用氢还原三氯氢硅获得高纯硅多晶三氯氢硅(SiHCl3 )由硅粉与氯化氢合成而得。
化学反应式为Si+3Hcl→SiHcl3+H2上述反应要加热到所需温度才能进行。
又因是放热反应反应开始后能自动持续进行。
但能量如不能及时导出，温度升高后反而将影响产品收率。
反应除了生成SiHcl3外，还有SiCl4或SiH2Cl2等氯硅烷以及其他杂质氯化物如BCl3、PCl、FeCl、CuCl等三氯氢硅的提纯是硅提纯技术的重要环节在精馏技术成功地应用于三氯氢硅的提纯后，化学提纯所获得的高纯硅已经可以免除物理提纯(区域提纯)的步骤直接用于拉制硅单品，符合器件制造的要求。
精馏是近代化学工程有效的提纯方法，可获得很好的提纯效果。
三氯氢硅精馏一般分为两级，常把前一级称为粗馏，后一级称为精馏。
硅单质的制备提纯原理
硅单质的制备提纯原理
硅单质的制备和提纯主要涉及以下原理：
1. 硅矿石熔炼：硅矿石（如石英、石英砂）经过熔炼可以得到含有较高纯度硅的合金，例如冶炼金属硅。
2. 化学法制备：包括还原法和氧化还原法。
还原法使用还原剂（如氢气、氯化铝）将硅化合物（如氯化硅）还原成硅单质。
氧化还原法使用强氧化剂（如氯气、高锰酸钾）将硅化合物（如硅石）氧化成气态的氧化硅，再通过高温还原得到纯净的硅。
3. 溶液法提纯：将硅单质溶解在适当的溶剂中，通过溶剂的挥发或结晶，使杂质分离出去，从而提高硅单质的纯度。
4. 分析法检测纯度：通过化学分析、质谱分析、X射线衍射等方法确定硅单质的纯度，以便进行进一步的提纯处理。
5. 晶体生长法：利用硅单质的溶液、气相或熔体，在适当的温度条件下，通过沉淀法、溶液法、熔体法或气相法，使硅单质以晶体形式生长，从而得到高纯度的硅单晶。
总之，硅单质的制备和提纯是通过物理、化学和材料科学的方法，利用不同原理
和技术手段，去除杂质、降低杂质含量，从而提高硅单质的纯度。
单晶硅生产工艺流程
单晶硅生产工艺流程单晶硅是一种用途广泛的材料，被广泛应用于太阳能电池、半导体器件和光学传感器等领域。
单晶硅的生产工艺流程主要包括硅源净化、单晶生长、切割加工和磨光等步骤。
下面将详细介绍单晶硅的生产工艺流程。
第一步：硅源净化单晶硅的生产以多晶硅为原料。
多晶硅经过净化步骤，去除杂质，得到高纯度的硅块。
常用的硅源净化方法有氯化法和转炉法。
氯化法是最常用的方法之一，先将多晶硅切割成块状，然后放入氯气或氧氯化氢气氛中，在800°C至1000°C的温度下发生氯化反应，将杂质与氯化气体形成挥发物，从而净化硅源。
转炉法是另一种常用的方法，多晶硅块放入高温转炉中，在高温下加热，挥发出杂质和杂质气体。
这种方法适合生产大尺寸的硅块。
第二步：单晶生长净化后的硅块通过单晶生长技术，实现从多晶到单晶的转化。
目前主要的单晶生长技术有区熔法和悬浮液法。
区熔法是最早被广泛采用的方法。
它的原理是将净化后的硅块放入石英坩埚中，通过电阻加热使硅块熔化，然后通过缓慢降温和控制升温速率使硅块逐渐结晶为单晶。
悬浮液法是一种比较新的单晶生长技术。
将净化后的硅块放入铂铱舟中，然后将硅块悬浮在熔融的硅溶液中，通过控制溶液的温度和降温速率，使硅溶液晶化为单晶。
第三步：切割加工生长出来的单晶硅块经过切割加工，将其切割成适合使用的片状。
切割加工的主要方法是钻石线锯切割法。
通过涂覆金刚石磨损料的钢丝锯线，在涂有磨损料的锯片的帮助下，将单晶硅块切割成薄片，这些薄片被称为硅片。
硅片的厚度（也称为片厚）通常为200至300微米，但也可以根据具体应用需求进行调整。
第四步：磨光在切割成薄片后，硅片还需要进行磨光，以使其表面平整度达到要求。
硅片磨光的主要目的是去除切割过程中产生的缺陷和凹凸不平，使硅片表面能够达到洁净、光滑且平整的要求。
磨光过程分为粗磨、中磨和精磨。
常用的磨光方法包括化学机械研磨（CMP）、机械磨光（lapping）和抛光（polishing）等。
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化学法制取单晶硅•单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅，然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。
熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。
原料→多晶硅→单晶硅一、多晶硅的制备多晶硅产品分类:多晶硅按纯度分类可以分为冶金级（工业硅）、太阳能级、电子级1、冶金级硅（MG）：是硅的氧化物在电弧炉中被碳还原而成。
一般含Si为90-95%以上，高达99.8%以上。
2、太阳级硅(SG)：纯度介于冶金级硅与电子级硅之间，至今未有明确界定。
一般认为含Si在99.99%–99.9999%（4～6个9）。
3、电子级硅（EG）：一般要求含Si>99.9999%以上，超高纯达到99.9999999%～99.999999999%（9～11个9）。
其导电性介于10-4–1010欧厘米。
多晶硅生产技术主要有：1改良西门子法2硅烷法3流化床法4正在研发的还有冶金法、气液沉积法、重掺硅废料法等制造低成本多晶硅的新工艺。
（一）、西门子法（三氯氢硅还原法）西门子法（三氯氢硅还原法）是以HCL（或Cl2、H2）和冶金级工业硅为原料，将粗硅（工业硅）粉与HCL在高温下合成为SiHCl3，然后对SiHCl3进行化学精制提纯，接着对SiHCL3进行多级精馏，使其纯度达到9个9以上，其中金属杂质总含量应降到0.1ppba以下，最后在还原炉中1050℃的硅芯上用超高纯的氢气对SiHCL3进行还原而长成高纯多晶硅棒。
国内外现有的多晶硅厂绝大部分采用此法生产电子级与太阳能级多晶硅。
生产流程（1）石英砂在电弧炉中冶炼提纯到98%并生成工业硅，其化学反应SiO2+C→Si+CO2（2）为了满足高纯度的需要，必须进一步提纯。
把工业硅粉碎并用无水氯化氢(HCL)与之反应在一个流化床反应器中，生成拟溶解的三氯氢硅(SiHCl3)。
其化学反应Si+HCl→SiHCl3+H2↑反应温度为300度，该反应是放热的。
同时形成气态混合物(Н2,НCL,SiНСL3,SiCL4,Si)。
（3）第二步骤中产生的气态混合物还需要进一步提纯，需要分解:过滤硅粉，冷凝SiНС13,SiC14，而气态Н2,НС1返回到反应中或排放到大气中。
然后分解冷凝物SiНС13,SiC14，净化三氯氢硅（多级精馏）。
•（4）净化后的三氯氢硅采用高温还原工艺，以高纯的SiHCl3在H2气氛中还原沉积而生成多晶硅。
其化学反应SiHCl3+H2→Si+HCl。
•三氯氢硅氢还原工序详解：•经氯硅烷分离提纯工序精制的三氯氢硅，送入本工序的三氯氢硅汽化器，被热水加热汽化；从还原尾气干法分离工序返回的循环氢气流经氢气缓冲罐后，也通入汽化器内，与三氯氢硅蒸汽形成一定比例的混合气体。
从三氯氢硅汽化器来的三氯氢硅与氢气的混合气体，送入还原炉内。
在还原炉内通电的炽热硅芯/硅棒的表面，三氯氢硅发生氢还原反应，生成硅沉积下来，使硅芯/硅棒的直径逐渐变大，直至达到规定的尺寸。
氢还原反应同时生成二氯二氢硅、四氯化硅、氯化氢和氢气，与未反应的三氯氢硅和氢气一起送出还原炉，经还原尾气冷却器用循环冷却水冷却后，直接送往还原尾气干法分离工序。
还原炉炉筒夹套通入热水，以移除炉内炽热硅芯向炉筒内壁辐射的热量，维持炉筒内壁的温度。
出炉筒夹套的高温热水送往热能回收工序，经废热锅炉生产水蒸汽而降温后，循环回本工序各还原炉夹套使用。
•还原炉在装好硅芯后，开车前先用水力射流式真空泵抽真空，再用氮气置换炉内空气，再用氢气置换炉内氮气（氮气排空），然后加热运行，因此开车阶段要向环境空气中排放氮气，和少量的真空泵用水（可作为清洁下水排放）；在停炉开炉阶段（约5－7天1次），先用氢气将还原炉内含有氯硅烷、氯化氢、氢气的混合气体压入还原尾气干法回收系统进行回收，然后用氮气置换后排空，取出多晶硅产品、移出废石墨电极、视情况进行炉内超纯水洗涤，因此停炉阶段将产生氮气、废石墨和清洗废水。
•氮气是无害气体，因此正常情况下还原炉开、停车阶段无有害气体排放。
废石墨由原生产厂回收，清洗废水送项目含氯化物酸碱废水处理系统处理。
•（二）新硅烷热分解法•新硅烷热分解法分为两种：•一种在流化床上分解硅烷( six,)得到粒状多晶硅•另一种是用硅烷为原料在西门子式硅沉积炉内生长多晶硅棒•生产工艺•先通过氢化反应制取NaAlH。
并利用H2 S…Fl分解制得SiF4,以NaAIH,还原SiF<制成粗硅烷，粗硅烷经提纯到纯度99.9999%以上后以液态形式储存在贮罐内。
很小的籽晶颗粒首先被导人流化床反应器内，按一定比例通人硅烷及氢气，硅烷在流化床上进行热分解反应。
硅烷热分解在流化床上的籽晶周围进行，籽品颗粒逐渐长大，长到平均尺寸lmm左右为止。
硅烷热分解在流化床上的籽晶周围进行，籽品颗粒逐渐长大，长到平均尺寸lmm 左右为止。
粒状多晶硅从反应器里被取出，在一个完全封闭的洁净环境中进行内、外包装。
••流化床法生产粒状多晶硅的工艺特点：•流化床法生产粒状多晶硅的工艺特点是分解反应温度低(约600一80090)，因而能耗低，电耗仅为30 -40kWh/kg，且投资低;此外，该法的一次转化率高达99%以上。
但其缺点是气相反应物会有一定量的细硅粉(微米级)出现。
同时，硅烷热分解时有氢气产生，由于氢气在整个反应体系中扩散，粒状多晶硅中含有微量的氢，但由于氢在硅中的扩散速度高，所以仍然可以通过热处理的方法除去，使氢杂质降至允许的范围内。
•此外，粒状多晶硅的生产容易受到污染。
一是生产所需的细粒籽晶以及粒状多晶硅产品的粒度都较小、比表面积大，因而在包装运输等过程中更易受到污染。
二是粒状多晶硅的生产是在沸腾床上进行的，生成的粒状多晶硅与炉壁发生接触和摩擦，所以易被重金属等杂质污染。
目前，用SiH<流化床法批量生产的只有美国MEMC公司一家。
•（2）用硅烷为原料在西门子式硅沉积炉内生长棒状多晶硅的工艺•该工艺以金属硅、氢气和四氯化硅(连续生产时自流程中返回)为初始原料进行氢化反应，从产品中分馏出SiHCI,，未反应的氢气和四氯化硅则返回氢化工序。
SiHCl3经第一步歧化反应生成S'Cls和SiH2 012，分馏后，前者返回一级分馏工序，后者再歧化生成SiHCI和SiH,，分馏出SiHCl。
返回一级分馏工序。
•最后，利用SiH<在西门子式硅沉积炉内分解并生长出棒状多晶硅，反应产生的氢气则返回氢化工序。
•该工艺特点：•由于该工艺硅烷合成时每一步骤的转换效率都比较低，所以要多次循环，耗能量较高。
其优点是多晶硅产品纯度高，适用于区熔生长高阻单晶硅，硅烷分解转化率高达()9%,副产物少，•缺点是微细粒硅粉尘较多。
此外，该方法为了降低气相成核的几率以减少硅粉尘，在反应室内引入许多冷却筒，结果其能耗高于西门子法达到l40kWh/kg.••二、制备单晶硅•当前制备单晶硅主要有两种技术，根据晶体生长方式不同，可分为悬浮区熔法（Float ZoneMeth-od）和直拉法（CzochralskiMethod）。
这两种法制备的单晶硅具有不同的特性和不同的器件应用领域，区熔单晶硅主要应用于大功率器件方面，而直拉单晶硅主要应用于微电子集成电路和太阳能电池方面，是单晶硅的主体。
•直拉法基本原理：•原料装在一个坩埚中，坩埚上方有一可旋转和升降的籽晶杆，杆的下端有一夹头，其上捆上一根籽晶。
原料被加热器熔化后，将籽晶插入熔体之中，控制合适的温度，使之达到过饱和温度，边旋转边提拉，即可获得所需单晶。
因此，单晶硅生长的驱动力为硅熔体的过饱和。
根据生长晶体不同的要求，加热方式可用高频或中频感应加热或电阻加热。
•1、直拉法单晶硅生长工艺直拉法生长单晶硅的制备步骤一般包括：多晶硅的装料和熔化、引晶、缩颈、放肩、等径和收尾。
（1）多晶硅的装料和熔化：首先，将高纯多晶硅料粉碎至适当的大小，并在硝酸和氢氟酸的混合溶液中清洗外表面，以除去可能的金属等杂质，然后放入高纯的石英坩埚内。
在装料完成后，将坩埚放入单晶炉中的石墨坩埚中，然后将单晶炉抽真空使之维持在一定的压力范围之内，再充入一定流量和压力的保护气，最后加热升温，加热温度超过硅材料的熔点1412℃，使其充分熔化。
(2) 引晶选取籽晶尺寸为8×120mm方向为<100>。
籽晶制备后，对其进行化学抛光，可去除表面损伤，避免表面损伤层中的位错延伸到生长的直拉单晶硅中；同时，化学抛光可以减少由籽带来的金属污染。
在硅晶体生长时，首先将定向籽晶固定在旋转的籽晶杆上，然后将籽晶缓缓下降，距液面10mm处暂停片刻，使籽晶温度尽量接近熔硅温度，以减少可能的热冲击；接着将籽晶轻轻浸入熔硅，使头部首先少量溶解，然后和熔硅形成固液界面；随后，籽晶与籽晶相连并离开固液界面的硅温度降低形成单晶硅。
•（3 ）缩颈去除了表面机械损伤的无位错籽晶，虽然本身不会在新生长的晶体硅中引入位错，但是在籽晶刚碰到液面时，由于热振动可能在晶体中产生位错，这些位错甚至能够延伸到整个晶体，而缩颈技术可以减少位错的产生。
引晶完成后，籽晶快速向上提拉，晶体生长速度加快，新结晶的单晶硅直径将比籽晶的直径小，可以达到3mm 左右，其长度约为此时晶体直径的 6 ～10 倍，旋转速率为 2 ～10rpm。
•（4）放肩在缩颈完成后，晶体的生长速度大大放慢，此时晶体硅的直径急速增加，从籽晶的直径增大到所需的直径，形成一个近180°的夹角。
在此步骤中，最重要的参数值是直径的增加速率。
放肩的形状与角度将会影响晶体头部的固液面形状及晶体品质。
如果降温太快，液面出现过冷情况，肩部形状因直径快速增大而变成方形，最严重时导致位错的再现而失去单晶结构。
•（5）等径当放肩达到预定晶体直径时，晶体生长速度加快，并保持几乎固定的速度，使晶体保持固定的直径生长，由于生长过程中，液面会逐渐下降及加热功率上升等因素，使得晶体散热速率随着晶体长度而递减。
因此，固液界面处的温度梯度减小，使得晶体的最大拉速随着晶体长度而减小。
（6）收尾在晶体生长接近尾声时，生长速度再次加快，同时升高硅熔体的温度，使得晶体的直径不断缩小，形成一个圆锥形，最终晶体离开液面，单晶硅生长完成，这个阶段称为收尾。
（7）降温降低温度，取出晶体，等待后续加工。
在生产高纯多晶硅的技术方面，目前多种生产工艺路线并存，国际上多晶硅生产主要的传统工艺有改良西门子法、硅烷法和流化床法。
其中应用最为广泛的技术是改良西门子法，约有70-80%的多晶硅项目采用改良西门子法。
该方法通过采用大型还原炉，降低了单位产品能耗，采用SiCl4氢化和尾气干法回收工艺，降低了原辅材料的消耗。
根据驰昂咨询公司的统计，国内在建和已经运行的44个较大型项目中，有40个采用的是改良西门子法，其技术大多数来源于峨嵋半导体厂、洛阳中硅，其次来自俄罗斯，少量来自欧美。