太阳级硅制备技术研究进展

最近光伏产业发展迅速,对太阳级硅的需求急剧增长,制备太阳级硅的技术成为现在各国的一个研究热点.综述了太阳级硅制备技术的现状,指出了其中存在的能耗高、流程复杂等问题.总结了近几年研究较多的几种太阳级硅制备新方法的技术特点与研究进展,包括真空感应熔炼法、电子束熔炼法、等离子体熔炼法、热交换法、凝固提纯法、熔盐电解法等.并指出B和P等几种元素的去除效果以及能否适合大规模生产等都是这些新技术开发过程中需要注意的问题.     

太阳能级硅制备新技术研究进展

硅原料已经成为光伏产业发展最主要的瓶颈之一，为了满足太阳能电池工业的迅速发展，研究开发不依赖于半导体硅生产的低成本太阳能级硅制备方法是非常必要的。近几年来在制备太阳能电池用多晶硅新工艺、新设备和新技术等方面的研究开发非常活跃，并出现了众多的研究新成果和技术上的新突破，这也预示着世界多晶硅工业化生产技术一个新的飞跃即将到来。[编按]     

精炼法提纯冶金硅至太阳能级硅的研究进展

随着光伏市场需求不断增加,满足光伏电池技术经济指标要求的硅材料出现严重短缺,低成本提纯冶金硅至太阳能级硅工艺技术越来越受到广泛重视,成为研究开发热点.综述了近年来国外有关基于定向凝固原理开发的精炼法提纯冶金硅至太阳能级硅的技术成果,并进行了比较分析,展望了应用前景.     

太阳能级多晶硅制备技术与工艺

多晶硅是制备单晶硅和太阳能电池的原材料,是全球电子工业及光伏产业的基石。按照硅含量纯度可分为太阳能级硅(6N)和电子级硅(11N)。过去太阳能电池的硅材料主要来自电子级硅的等外品以及单晶硅头尾料、锅底料等,年供应量很小。随着光伏产业的迅猛发展,太阳能电池对多晶硅的需求量迅速增长,预计到2008年太阳能级多晶硅的需求量     

合金熔剂精炼法制备太阳能级硅的研究进展

冶金法作为制备太阳能级硅的低成本技术,受到了光伏行业的广泛关注。其工艺主要包括酸洗、造渣、定向凝固、真空精炼、熔剂精炼等。其中,熔剂精炼由于操作温度低、杂质去除效率高,被视为最有可能实现大规模产业应用的低成本冶金技术之一。近年来,熔剂精炼法提纯太阳能级硅的研究发展迅速,科研工作者已经较系统地研究了Si-Al、Si-Sn、Si-Cu、Si-Fe、Si-Ca等不同合金熔剂体系杂质从硅中去除的行为和规律。综述了国内外学者利用不同合金体系去除冶金级硅中杂质的研究结果,特别关注了硅中杂质B、P的去除,同时也对熔剂精炼过程中熔剂金属与初晶硅的分离进行了概述。最后,指出了熔剂精炼提纯冶金级硅有待进一步深入研究的方向。     

熔析结晶法提纯硅工艺研究进展

随着光伏产业的快速发展,对太阳能级硅原材料的需求不断增加。熔析结晶法作为一种冶金硅提纯的新工艺越来越受到重视。熔析结晶法是利用冶金硅中杂质元素的偏析行为,选择适当的熔析介质,使杂质元素从冶金硅中偏析到熔析介质中,进而获得高纯硅的方法。详细介绍了Al-Si、Sn-Si、Cu-Si、Fe-Si和Ca-Si等熔析体系对冶金硅提纯的研究现状,比较了各种介质体系的优缺点。同时针对熔析结晶法提纯硅存在的问题提出了一些建议。     

冶金级硅氧化精炼提纯制备太阳能级硅研究进展

综述了目前冶金级硅氧化精炼制备太阳能级硅的研究进展,详细介绍了熔渣精炼、吹气氧化精炼和热等离子体精炼的方法和装置以及杂质的去除效果。研究发现:上述氧化精炼方法对硅中杂质元素Al、Ca、Cu、B、P等具有很好的去除效果;熔渣和吹气氧化精炼对Fe不明显,须借助于定向凝固方法才能彻底的去除;吹气氧化精炼和等离子体精炼对硅中B的去除效果十分明显,可使其降低至0.1ppmw以下,这为当前冶金法提纯制备太阳能级硅在技术和工艺上提供了很好的思路;通过氧化精炼,硅中杂质元素完全可以达到太阳能级硅的要求。本文提出,吹气氧化精炼(或等离子体精炼)与定向凝固精炼联合使用并形成规模化和连续化精炼装置是加快我国太阳能级硅产业化进程最切实可行的办法和措施。     

太阳能级多晶硅冶金制备技术的研究进展

随着光伏市场需求不断增加,满足光伏电池技术经济指标要求的硅材料出现严重短缺,低成本提纯冶金硅至太阳能级硅的工艺技术越来越受到广泛重视.分析了国内外光伏产业的发展现状和趋势,重点介绍了冶金法提纯太阳能级硅工艺中的湿法精炼、定向凝固、真空熔炼、造渣法、电子束精炼和离子束精炼等常用技术的原理与研究现状,并进行了比较分析,展望了应用前景.     

凤阳：千亿元硅产业加速崛起步伐

据报道,凤阳依靠得天独厚的石英资源优势,坚持科学发展观,突出产业特色,重点发展硅（玻璃）、太阳能光伏等产业,全面打造硅（玻璃）产业基地,力促硅（玻璃）产业跨越式发展,力争到2020年硅产业年产值将达1000亿元。     

云南省锗产业发展研究

锗是典型的分散元素,是除硅以外最重要的半导体材料,在红外光学、光纤通信、化学催化剂、太阳 能电池、生物医学、电子器件等各领域都有广泛的应用。地球上锗资源较贫乏,我国的锗储量居世界第一位。 云南省锗储量占全国储量的４０％左右,并拥有红外光学技术研发的基础,对我国锗产业具有十分重要的意 义。文章具体分析了云南省锗产业发展的外部和内部环境,提出了云南省２００６～２０２０年锗产业发展的方向 和总体目标,探讨了锗产业链、产品定位、产业布局、重点发展的项目和支撑体系。     

硅熔体中碳化硅熔解与硅晶体中碳化硅生长

工业生产的太阳能电池用多晶硅锭内部常出现碳化硅夹杂,影响太阳能电池的转换效率,特别是严重威胁硅片的切割生产过程。本文研究了硅熔体中碳化硅熔解与硅晶体中碳化硅沉淀生长特性。在熔解实验中发现:即使在碳显著过饱和的情况下,碳化硅仍会熔解在1450℃的硅熔体中,同时熔体中易形核处发生新的碳化硅颗粒析出。在1350℃下进行了硅料中碳化硅沉淀的固相生长实验,结果表明晶体硅中碳化硅沉淀的高温固态生长十分缓慢。这一特性得到理论计算证实,它表明固相生长不可能是多晶硅锭中出现大颗粒碳化硅的原因。     

Corrosion Characteristics of Silicon Carbide and Silicon Nitride

The present work is a review of the substantial effort that has been made to measure and understand the effects of corrosion with respect to the properties, performance, and durability of various forms of silicon carbide and silicon nitride. The review encompasses corrosion in diverse environments, usually at temperatures of 1000 °C or higher. The environments include dry and moist oxygen, mixtures of hot gaseous vapors, molten salts, molten metals, and complex environments pertaining to coal ashes and slags.     

晶硅切割废料在碳化硅及其复合材料中的应用进展

光伏产业晶硅切割废料的传统回收工艺复杂且高纯硅的分离难度大、回收率低.而将废料提纯后直接制备碳化硅及其复合材料不仅方法简单、有效避开了硅难于分离的问题,且废料利用充分、制品多样化.从利用废料制备碳化硅粉体、碳化硅致密陶瓷、碳化硅多孔陶瓷、碳化硅/氮化硅复合材料、碳化硅基高温红外发射涂料以及碳化硅颗粒增强合金等方面综述了这一方向的研究进展,并基于该领域存在的一些主要问题,对未来的研究提出了几点建议.     

Highly Porous Silicon Membranes Fabricated from Silicon Nitride/Silicon Stacks

Nanopore formation in silicon films has previously been demonstrated using rapid thermal crystallization of ultrathin (15 nm) amorphous Si films sandwiched between nm‐thick SiO₂ layers. In this work, the silicon dioxide barrier layers are replaced with silicon nitride, resulting in nanoporous silicon films with unprecedented pore density and novel morphology. Four different thin film stack systems including silicon nitride/silicon/silicon nitride (NSN), silicon dioxide/silicon/silicon nitride (OSN), silicon nitride/silicon/silicon dioxide (NSO), and silicon dioxide/silicon/silicon dioxide (OSO) are tested under different annealing temperatures. Generally the pore size, pore density, and porosity positively correlate with the annealing temperature for all four systems. The NSN system yields substantially higher porosity and pore density than the OSO system, with the OSN and NSO stack characteristics fallings between these extremes. The higher porosity of the Si membrane in the NSN stack is primarily due to the pore formation enhancement in the Si film. It is hypothesized that this could result from the interfacial energy difference between the silicon/silicon nitride and silicon/silicon dioxide, which influences the Si crystallization process.     

多孔氮化硅/碳化硅复合材料制备的反应机理分析

为了探索碳热还原法制备多孔氮化硅/碳化硅(Si₃N₄/SiC)复合陶瓷材料在高温阶段的反应机理,采用固化的酚醛树脂为碳源,通过热解产生具有反应性的碳,使之在1300-1780℃等不同温度下与表面包裹的氮化硅粉反应,氩气为保护气氛.通过对试样的XRD、TEM分析和显微结构观察,结合反应的热力学和动力学结果计算推测,树脂裂解碳与Si₃N₄反应生成SiC的机理主要为Si₃N₄分解生成Si(l)与C进一步发生的液-固反应,和Si(l)与反应过程中的中间产物CO(g)之间发生的液-气反应.其他还包括C与Si₃N₄间直接进行的固-固反应;C与Si₃N₄表面的SiO₂间的气-固反应以及由SiO(g)、Si(g)参与的气-固反应.树脂裂解碳与Si₃N₄从1400℃左右开始发生反应形成SiC,温度升高对SiC层的生长有促进,保温时间的延长对SiC层的生长厚度影响较大.     

纳米硅/氧化硅多层膜的电性能及结构研究

用真空蒸发技术和自然氧化法在玻璃衬底上制备纳米级的硅／氧化硅薄膜和多层膜。本文采用三点法测定了常温、低温下的U—I特性，发现常温、低温下纳米量级的硅／氧化硅多层膜具有类似负阻的特性。SEM检测表明，硅／氧化硅多层膜的厚度和称重法所估算的厚度相符，薄膜表面均匀。TEM和XRD观察表明薄膜主要以无序状态存在，局部有晶化现象。     

一维硅纳米材料的研究进展

作为微电子领域最重要的半导体材料,硅的一维纳米结构在器件组装、纳米尺寸磁性器件、光电子等领域具有重要的作用,已经成为国际上材料科学研究的一个热点.从制备方法、应用前景等方面综述了国际上关于纳米硅丝和纳米硅管的研究进展,并提出今后的研究方向.     

多晶硅硅棒裂纹产生原因分析及控制方法

对多晶硅还原工艺中硅芯机加工、硅芯清洗、硅芯安装、还原炉气体置换、硅芯沉积生长过程、以及停炉过程等操作环节中硅棒裂纹产生的原因进行了分析,并提出了硅棒裂纹控制方法。