工業粗硅氯化生產四氯化硅
目前,四氯化硅的工業處理工藝一般為直接氯化工藝,即工業
Si-2Cl2、SiCl4
生成的SiCl4以氣體狀態從熔爐上部轉移到電容器,以液體狀態冷卻,然后流入儲罐。
在生產中,氯化溫度一般控制在450~500℃,一方面可以提高生產率,另一方面可以保證質量。因為溫度低時反應速度慢,副產物Si2Cl6、Si3Cl8等。會影響產品純度。然而,如果溫度過高,其他非揮發性雜質也會隨SiCl4蒸發成硅鐵、氯化物,這會降低SiCl4的純度。
2) 蒸餾法提純四氯化硅
四氯化硅通常含有鐵、鋁、鈦、硼、磷等雜質,但這些雜質可以通過蒸餾去除。原理是根據四氯化硅的不同沸點和具有不同蒸發能力的雜質,通過控制溫度,可以將SiCl4從雜質中分離出來。
(3) 純四氯化硅的氫還原
通過蒸餾提純的四氯化硅和高純度氫在高溫還原爐中還原為高純度硅。反應如下:
SiCl4+2H2=Si+4HCl↑
實際答案相對復雜。由于SiCl4的氫還原速率低于SiHCl3氫還原法,因此目前對高純硅使用的SiCl4氫還原法較低。