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多晶硅还原反应的影响因素

2012-07-31 13:25来源:北极星太阳能光伏网(独家)关键词:多晶硅硅棒光伏收藏点赞

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5、发热体表面积

随着还原过程的进行,生成的硅不断沉积在发热体上,发热体的表面积也越来越大,反应气体分子对沉积面(发热体表表面) 的碰撞机会和数量也增大,有利于硅的沉积。当单位面积的沉积速率不变时,表面愈大则沉积的多晶硅量也愈多。因此多晶硅生产的还原反应时间越长,发热体直径越大,多晶硅的生产效率也越高。例如,发热体总长为 6米左右的还原炉,当发热体最终直径不同时,其生产能力粗略计算如下:

所以,在电器设备容量及电流足够大的情况下,尽可能延长多晶硅的生产时间,使其发热体表面积尽量大,有利于提高生产效率。

图13表明,发热体的直径随时问成正比。在生产中,进入还原炉的物料量也要随发热体直径的增大而增大,否则表面积增大了,进料量跟不上,硅的沉积速度也不会增加。进料量常用的控制方法有两种,一种是设定好供料程序表(即供料量与生产时间的关系表,如图14) ,按时间调整进料量,如在8小时处SiHC13的进料量为65kg/h,在16小时处进料量按供料表调整为90kg/h , 如此类推直至反应结束。另一种是根据硅棒直径控制进料量,比如,先测出当前硅棒的直径为60mm,然后根据硅棒直径同进料量的关系式计算出SiHC13 的进料量应该为300 kg/h,如此直到反应结束。这两种方法均可实现计算机自动控制。

图 13 发热体直径与生长时间的关系

图14 SiHC13流量与时间的关系

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