多晶硅硅料回收后的清洗方法,將多晶硅硅料置于混合酸液中進(jìn)行避光浸泡1分鐘~10分鐘,混合酸液溫度為30℃~35℃,后撈取,用純水沖洗,再經(jīng)超聲沖洗、壓縮空氣鼓泡后烘干;混合酸液為腐蝕液,配比為硝酸∶氫氟酸∶冰乙酸的溶液體積比為57∶18∶25;硝酸濃度為68%~72%,氫氟酸濃度為38%~41%,冰乙酸濃度為99.8%~99.9%;純度等級為MOS級或UP級。將多晶硅硅料置于混合酸液中避光浸泡前,可以在氫氟酸液中進(jìn)行避光預(yù)浸泡,也可以先在溶解光阻的溶劑中進(jìn)行避光浸泡。用本方法清洗的多晶硅硅料,表面光潔,無酸漬、水漬,其優(yōu)點(diǎn)為清洗效果好,清洗成本低,操作難度低,易于控制清洗質(zhì)量,提高了清洗收率。
硅有晶態(tài)和無定形兩種同素異形體。晶態(tài)硅又分為單晶硅和多晶硅,它們均具有金剛石晶格,晶體硬而脆,具有金屬光澤,能導(dǎo)電,但導(dǎo)電率不及金屬,且隨溫度升高而增加,具有半導(dǎo)體性質(zhì)。
單晶硅在日常生活中是電子計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制系統(tǒng)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中不可缺少的基本材料。電視、電腦、冰箱、電話、手表、汽車,處處都離不開單晶硅材料,單晶硅作為科技應(yīng)用普及材料之一,已經(jīng)滲透到人們生活中的各個(gè)角落。
單晶硅在火星上是火星探測器中太陽能轉(zhuǎn)換器的制成材料。火星探測器在火星上的能量全部來自太陽光,探測器白天休息---利用太陽能電池板把光能轉(zhuǎn)化為電能存儲(chǔ)起來,晚上則進(jìn)行科學(xué)研究活動(dòng)。也就是說,只要有了單晶硅,在太陽光照到的地方,就有了能量來源。
單晶硅在太空中是航天飛機(jī)、宇宙飛船、人造衛(wèi)星必不可少的原材料。人類在征服宇宙的征途上,所取得的每一步進(jìn)步,都有著單晶硅的身影。航天器材大部分的零部件都要以單晶硅為基礎(chǔ)。離開單晶硅,衛(wèi)星會(huì)沒有能源,沒有單晶硅,航天飛機(jī)和宇航員不會(huì)和地球取得聯(lián)系,單晶硅作為人類科技進(jìn)步的基石,為人類征服太空作出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。
單晶硅在太陽能電池中得到廣泛的應(yīng)用。高純的單晶硅是重要的半導(dǎo)體材料,在光伏技術(shù)和微小型半導(dǎo)體逆變器技術(shù)飛速發(fā)展的今天,利用硅單晶所生產(chǎn)的太陽能電池可以直接把太陽能轉(zhuǎn)化為光能,實(shí)現(xiàn)了邁向綠色能源革命的開始。單晶硅太陽能電池的特點(diǎn):1.光電轉(zhuǎn)換效率高,可靠性高; 2.先進(jìn)的擴(kuò)散技術(shù),保證片內(nèi)各處轉(zhuǎn)換效率的均勻性; 3.運(yùn)用先進(jìn)的PECVD成膜技術(shù),在電池表面鍍上深藍(lán)色的氮化硅減反射膜,顏色均勻美觀; 4.應(yīng)用高品質(zhì)的金屬漿料制作背場和電極,確保良好的導(dǎo)電性。
單晶硅主要用于制作半導(dǎo)體元件。
用途: 是制造半導(dǎo)體硅器件的原料,用于制大功率整流器、大功率晶體管、二極管、開關(guān)器件等
熔融的單質(zhì)硅在凝固時(shí)硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核,如果這些晶核長成晶面取向相同的晶粒,則這些晶粒平行結(jié)合起來便結(jié)晶成單晶硅。
單晶硅的制法通常是先制得多晶硅或無定形硅,然后用直拉法或懸浮區(qū)熔法從熔體中生長出棒狀單晶硅。
單晶硅棒是生產(chǎn)單晶硅片的原材料,隨著國內(nèi)和國際市場對單晶硅片需求量的快速增加,單晶硅棒的市場需求也呈快速增長的趨勢。
單晶硅圓片按其直徑分為6英寸、8英寸、12英寸(300毫米)及18英寸(450毫米)等。直徑越大的圓片,所能刻制的集成電路越多,芯片的成本也就越低。但大尺寸晶片對材料和技術(shù)的要求也越高。單晶硅按晶體伸長方法的不同,分為直拉法(CZ)、區(qū)熔法(FZ)和外延法。直拉法、區(qū)熔法伸長單晶硅棒材,外延法伸長單晶硅薄膜。直拉法伸長的單晶硅主要用于半導(dǎo)體集成電路、二極管、外延片襯底、太陽能電池。晶體直徑可控制在Φ3~8英寸。區(qū)熔法單晶主要用于高壓大功率可控整流器件領(lǐng)域,廣泛用于大功率輸變電、電力機(jī)車、整流、變頻、機(jī)電一體化、節(jié)能燈、電視機(jī)等系列產(chǎn)品。晶體直徑可控制在Φ3~6英寸。外延片主要用于集成電路領(lǐng)域。
由于成本和性能的原因,直拉法(CZ)單晶硅材料應(yīng)用廣。在IC工業(yè)中所用的材料主要是CZ拋光片和外延片。存儲(chǔ)器電路通常使用CZ拋光片,因成本較低。邏輯電路一般使用價(jià)格較高的外延片,因其在IC制造中有更好的適用性并具有消除Latch-up的能力。
硅片直徑越大,技術(shù)要求越高,越有市場前景,價(jià)值也就越高。