Proces syntezy proszku krzemu o wysokiej czystości
Cienkie folie osadzano w temperaturze 1250 ~ 1350 ℃ metodą chemicznego osadzania z fazy gazowej z grafitem płatkowym jako podłożem i chloroalkanem metylu/wodorem jako gazem reakcyjnym i gazem nośnym. Następnie przez utlenianie, wytrawianie i proszkowanie otrzymano proszki krzemu o wysokiej czystości o wielkości cząstek 200 ~ 1200 mikronów.
Chociaż tą metodą wytworzono proszek krzemowy o wysokiej czystości i czystości, dalszy proces był skomplikowany, surowiec był drogi, a wydajność niska.
W. Zhu i in. wyprodukował bardzo drobne i wysokiej czystości proszki w temperaturze 1200 ~ 1400 ℃ poprzez chemiczne osadzanie z fazy gazowej, wykorzystując silan i acetylen jako gazy reakcyjne oraz wodór jako gaz nośny.
Wykorzystując heksametylosilan jako źródło reakcji oraz wodór i argon jako gaz nośny, Anaguta et al. przygotował również ultradrobny proszek krzemowy o wysokiej czystości i wysokiej czystości przez chemiczne osadzanie z fazy gazowej w temperaturze 1050 ~ 1250 ℃.
Obie grupy stosowały chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CVD) do produkcji proszków krzemu o wysokiej czystości ze źródeł gazów organicznych. Jednak powstaje ultradrobny proszek w nanoskali. Chociaż czystość jest wysoka, nie jest łatwy do zebrania i nie nadaje się do masowej produkcji wysokiej czystości proszku krzemowego o wysokiej czystości, co nie sprzyja rozwojowi późniejszej industrializacji.
Metoda produkcji automatycznej skrzyni biegów
W tej metodzie jako surowce zastosowano proszek krzemionkowy i sadzę, a inne aktywatory zostały dodane w celu wytworzenia proszku bezpośrednio w temperaturze 1000 ~ 1150 ℃. Wprowadzenie katalizatora nieuchronnie wpłynie na czystość i jakość proszku krzemowego o wysokiej czystości.
Dlatego wielu badaczy zaproponowało na tej podstawie ulepszoną metodę syntezy samopropagacji. Głównym ulepszeniem jest uniknięcie wprowadzania aktywatorów oraz zapewnienie ciągłych i wydajnych reakcji produkcyjnych poprzez podwyższanie temperatury produkcji i ciągłe ogrzewanie.
Już w 1999 r. Japonia z krzemianem etylu jako źródłem krzemu, żywicą fenolową jako źródłem węgla, w zakresie 1700 ~ 2000 ℃ przy użyciu metody spalania w celu wytworzenia proszku o wielkości 10 ~ 500 μm, ułamek masowy zawartości zanieczyszczeń jest mniejszy niż 0,5 ×10-6.
Jednak reagenty tej metody wykorzystują materię organiczną, więc koszt surowca jest wysoki, co nie sprzyja produkcji na dużą skalę proszku krzemowego o wysokiej czystości. Naukowcy z Szanghajskiego Instytutu Badań Krzemowych Chińskiej Akademii Nauk wytworzyli 99,9% i 99,999% ułamków masowych w atmosferze argonu w wysokich temperaturach.
i in. używany węgiel aktywny (wielkość cząstek 20-100 mikronów) i grafit płatkowy (wielkość cząstek 5-25 mikronów) jako źródła węgla (udział masowy 99,9%) oraz krzem o wysokiej czystości jako źródła krzemu (wielkość cząstek 10-270 mikronów, udział masowy 99,999) %).
Proszek krzemu o wysokiej czystości został przygotowany w próżniowym piecu do spiekania w atmosferze argonu w temperaturze 1900℃. Wyniki pokazują, że czystość proszku krzemu o wysokiej próżni jest lepsza niż gazu nośnego. Ponadto proszek krzemowy o wysokiej czystości wytwarzany w wysokiej próżni jest używany do hodowli monokryształów. Wyniki pokazują, że wyhodowane monokryształy mają wysoką czystość i doskonałe właściwości półizolacyjne, które spełniają wymagania półizolujących podłoży dla powiązanych urządzeń. Perspektywa technologii produkcji proszku o wysokiej czystości
Udoskonalona samonamnażająca się produkcja jest powszechną metodą hodowli monokryształów w laboratorium ze względu na niski koszt surowców i prosty proces. Stwierdzono, że różne parametry procesu wytwarzania mają pewien wpływ na wytwarzanie produktów.
Dziś konieczne jest wzmocnienie badań w następujących aspektach:
1. Dogłębnie zbadano mechanizm wytwarzania proszku krzemowego o wysokiej czystości, w szczególności podstawową teorię skutecznego kontrolowania parametrów, takich jak wielkość cząstek, kształt, rozkład wielkości cząstek i czystość.
2. Jak jeszcze bardziej wzmocnić badania w celu ulepszenia metody wytwarzania proszku krzemu o wysokiej czystości w automatycznej skrzyni biegów, w celu przygotowania proszku o wysokiej czystości o dobrej jakości i wysokiej czystości, odpowiedniego do wzrostu pojedynczego kryształu w oparciu o niski koszt i prosty proces, a tym samym skutecznie poprawiają jakość wzrostu podłoża monokrystalicznego SiC, promują rozwój przemysłu urządzeń aplikacyjnych w Chinach.
