Просто. Надежно. Быстро.
Главная / Редкоземельный металл и др. / Кремний металлический / Кремний кристаллический / Поликристаллический кремний (мультикристаллический)

Поликристаллический кремний (мультикристаллический)

Цена: договорная
- от объёма, заполните заявку

Запрашивайте поликристаллический кремний заявкой!

Поликристаллический кремний — стержниПоликристаллический кремний (поликремний) — высокочистый полуфабрикат, состоящий из множества кристаллитов кремния с произвольной ориентацией. Это наиболее чистая форма промышленно производимого кремния, используемая как сырьё для выращивания монокристаллического кремния методом Чохральского или зонной плавки.

Поликремний применяется в полупроводниковой промышленности, микроэлектронике и солнечной энергетике для производства интегральных схем, транзисторов, диодов и фотоэлектрических элементов.

Марка КП0 по ТУ 48-4-319-91

Поликристаллический кремний марки КП0 — материал электронной чистоты, предназначенный для производства монокристаллов полупроводникового качества.

Химический состав и чистота

Параметр Значение
Массовая доля кремния ≥99,9999% (6N)
Бор (B) ≤0,3 ppm
Фосфор (P) ≤0,3 ppm
Углерод (C) ≤1,0 ppm
Кислород (O) ≤0,5 ppm
Металлы (Fe, Al, Ni, Cr) ≤0,1 ppm (суммарно)

Контроль примесей бора и фосфора критичен, так как эти элементы являются электрически активными легирующими примесями и влияют на тип проводимости кремния.

Физические свойства поликремния

Свойство Значение
Плотность 2,33 г/см³
Температура плавления 1414°C
Твёрдость по Моосу 7
Твёрдость по Виккерсу 1000–1100 HV
Внешний вид Серовато-серебристые непрозрачные кристаллы

Технология производства поликристаллического кремния

Производство поликремния осуществляется методом химического осаждения из газовой фазы (CVD) по процессу Сименса — промышленному стандарту для высокочистого кремния.

Этапы производства

1. Получение технического кремния

Кварцевый песок (SiO₂) восстанавливается углеродом в дуговых электропечах при температуре 2000–2100°C. Получаемый технический кремний имеет чистоту около 98%.

2. Синтез трихлорсилана

Технический кремний реагирует с хлороводородом (HCl) при 300–500°C с образованием трихлорсилана (SiHCl₃). Трихлорсилан очищается многократной ректификацией до уровня примесей менее 1 ppb.

3. Осаждение в реакторе Сименса

Очищенный трихлорсилан разлагается на нагретых кремниевых затравках при 1000–1100°C:

SiHCl₃ + H₂ → Si + 3HCl

На затравках формируются поликристаллические стержни диаметром 80–140 мм.

Производственные особенности

  • Энергоёмкость процесса Сименса: 80–120 кВт·ч/кг
  • Побочные продукты (HCl, SiCl₄) регенерируются в замкнутом цикле
  • Производство ведётся в чистых помещениях класса ISO 4
  • Используется трихлорсилан электронной чистоты

Контроль качества поликремния

Методы анализа высокочистого поликристаллического кремния:

Метод Определяемые параметры
ICP-MS, GDMS Содержание примесей на уровне ppb–ppt
FTIR-спектроскопия Углерод, кислород
Рентгеноструктурный анализ (XRD) Кристаллическая структура
Измерение удельного сопротивления Электрофизические параметры

Применение поликристаллического кремния

Полупроводниковая промышленность

Поликремний — исходное сырьё для выращивания монокристаллических слитков кремния с ориентацией [100] или [111]. Из монокристаллов изготавливаются:

  • Интегральные схемы и микропроцессоры
  • Дискретные полупроводниковые приборы (транзисторы, диоды)
  • Эпитаксиальные структуры
  • Подложки для СБИС

Солнечная энергетика

Поликремний используется для производства:

Для солнечной энергетики допускается кремний с чистотой 5N–6N (solar grade), для электроники требуется 9N–11N (electronic grade).

MEMS и сенсорика

Поликремниевые плёнки применяются как конструкционный материал в микроэлектромеханических системах (MEMS) и в качестве подложек для чувствительных элементов.

Формы поставки

Форма Размеры Назначение
Стержни цилиндрические Ø 80–140 мм Метод Чохральского, зонная плавка
Фрагменты (chunks) 5–10 кг Загрузка тиглей
Гранулы 1–5 мм Непрерывная подпитка

Упаковка и хранение

Требования к упаковке и хранению поликристаллического кремния:

  • Герметичные пакеты из полиэтилена или фторопласта
  • Атмосфера азота чистотой 99,999%
  • Операции в чистых помещениях класса ISO 5
  • Срок хранения: до 12 месяцев

Соблюдение условий хранения исключает контаминацию поверхности и окисление материала.

Условия поставки

Поликристаллический кремний КП0 по ТУ 48-4-319-91 поставляется под заказ. При заказе указывается: марка, форма поставки, масса партии, требования к упаковке.