本發明涉及一種以二氧化硅和氫氣為原料制備多晶硅的方法，屬于非金屬礦深加工技術領域。
背景技術：
近年來，太陽能硅電池、半導體工業和電子信息產業發展迅猛，而多晶硅是這些產業的最基本和主要的功能材料，因此，多晶硅的生產受到了各國企業的重視。長期以來，世界各國對多晶硅的制備方法進行了諸多研究，典型工藝如下：
1，西門子法
該方法由西門子公司于1955年開發，是一種利用h2還原sihcl3在硅芯發熱體上沉積硅的工藝技術。西門子法于1957年開始運用于工業生產，具有高能耗、低效率、有污染等特點。
2，改良西門子法
改良西門子法在西門子工藝的基礎上增加了還原尾氣干法回收系統、sicl4氫化工藝，實現了閉路循環，又稱為閉環式sihcl3氫還原法。改良西門子法包括sihcl3的合成、sihcl3的精餾提純、sihcl3的氫還原、尾氣的回收和sicl4的氫化分離五個主要環節。利用冶金級工業硅和hcl為原料在高溫下反應合成sihcl3，然后對中間化合物sihcl3進行分離提純，使其中的雜質含量降到10-7～10-10數量級，最后在氫還原爐內將sihcl3進行還原反應得到高純多晶硅。主要化學反應主要包括以下2個步驟：
(1)三氯氫硅(sihcl3)的合成；si+3hcl→sihcl3+h2；
(2)高純硅料的生產：sihcl3+h2→si+3hcl；
得到高產率和高純度三氯氫硅(sihcl3)的3個嚴格的化學反應條件：
(1)反應溫度在300℃-400℃之間；
(2)氯化氫氣體(hci)必須是干燥無水的；
(3)工業硅(si)須經過破碎和研磨，達到適合的粒徑。
3，硅烷熱分解法
1956年英國標準電訊實驗所成功研發出了硅烷(sih4)熱分解制備多晶硅的方法，即通常所說的硅烷法。1959年日本的石冢研究所也同樣成功地開發出了該方法。后來，美國聯合碳化物公司(unioncarbide)采用歧化法制備sih4，并綜合上述工藝加以改進，誕生了生產多晶硅的新硅烷法。硅烷法與改良西門子法的區別在于中間產物的不同，硅烷法的中間產物是sih4。是以氟硅酸、鈉、鋁、氫氣為主要原料制取高純硅烷，再將硅烷熱分解生產多晶硅的工藝。甲硅烷熱分解法的過程包括硅烷的制備、硅烷的提純以及硅烷的熱分解。硅的化學提純主要包括三個步驟：
(1)、硅烷合成
2mg+si＝mg2simg2si+4
聲明：
“以二氧化硅和氫氣為原料制備多晶硅的方法與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：黃岡師范學院;田輝明
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2025年08月07日 ~ 09日 
