sio2制造多晶硅技术(《中国大百科全书（第2版）》读书笔记10318-多晶硅)

多晶硅polycrystallinesilicon

多晶硅

单质硅的一种形态。熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列形成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些品粒结合起来结晶成多晶硅。

多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如，在力学性质、光学性质和热学性质的各向异性方面远不如单晶硅显著；在电学性质方面多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅高，甚至几乎没有导电性。

在化学活泼性方面，两者的差异很小。

硅钢

多晶硅和单晶硅从外观上就可以区别，但严格的鉴别须通过分析测定晶体的晶面方向、导电方向和电阻率等。

冶金级多晶硅是制造半导体多晶硅的原料，它是由石英砂（二氧化硅）在电弧炉中用炭（石油焦炭、木炭）还原而生成的。硅石中二氧化硅含量要求在99％以上，并严格限制砷、硫、磷等杂质含量。

产物纯度98％的多晶硅用于制造硅钢和硅铝合金，纯度99％的用于有机化学工业。只有2％的多晶硅用于半导体工业。

多晶硅光伏太阳能电池板

高纯的多晶硅主要是通过三氯氢硅还原法（又称西门子法）制备。三氯氢硅的还原是在超低碳的不锈钢或镍基合金制成的水冷炉壁还原炉内进行，炉内装置有直径5毫米、长2～3米的超纯细硅芯作为电加热体。将氢和三氯氢硅连续通入炉内，在细硅芯上于1100～1150℃发生还原反应，生成的高纯多晶硅沉积在发热体上。反应进行200～300小时，沉积在硅芯上的多晶硅棒直径达到150～200毫米。可以作为生产单晶硅的原料。其主要反应为：

多晶硅的纯度主要是通过测定其电阻率确定的。合格的多晶硅产品的N型电阻率应大于300欧·厘米，P型电阻率应大于3000欧·厘米。最高质量的多晶硅纯度能达到N型电阻率1000～2000欧·厘米；P型电阻率5000～10000欧·厘米。

摘自：《中国大百科全书（第2版）》第5册，中国大百科全书出版社，2009年