Кремний, его соединения: ...разложением или восстановлением газообразных или испаряемых соединений кремния, кроме диоксида кремния или материала, содержащего диоксид кремния – C01B 33/027

Изобретение относится к области металлургии кремния и может быть использовано для получения поликристаллического кремния для фотогальваники. Способ включает восстановление кремния из паров соединений кремния с хлором или кремния с хлором и водородом при смешении этих паров с парами низших хлоридов алюминия при температуре 1000-1250°C в токе транспортирующего газа, в качестве которого используют смесь водорода с аргоном или смесь водорода с гелием, содержащую от 2 до 20 мольных частей водорода на одну мольную часть паров соединений кремния, при этом получение низших хлоридов алюминия требуемой чистоты производят из металлического алюминия чистоты 99,0-99,8% и газообразного трихлорида алюминия или хлористого водорода или хлора путем многократного повторения процесса возгонки и разложения образующихся низших хлоридов алюминия, причем осажденные кристаллы кремния подвергают термической обработке при температуре выше 577°C и ниже 1400°C, а затем обрабатывают соляной кислотой и подвергают рафинирующему переплаву. Техническим результатом изобретения является повышение чистоты получаемого кремния, а также снижение себестоимости его производства за счет использования менее дорогостоящего восстановителя. 2 ил., 4 пр.

Изобретение относится к получению поликристаллического кремния. Реактор для химического осаждения поликристаллического кремния включает реакционную камеру, содержащую по меньшей мере одну опорную плиту, закрепленную в реакционной камере, и кожух, соединенный с опорной плитой для формирования камеры осаждения, по меньшей мере один накальный элемент, прикрепленный к опорной плите, источник электрического тока для подведения тока к по меньшей мере одному накальному элементу, источник кремнийсодержащего газа, соединенный с реакционной камерой для создания потока кремнийсодержащего газа через реакционную камеру и вертикальную трубу, соединенную с источником кремнийсодержащего газа, для ввода потока кремнийсодержащего газа в реакционную камеру. Вертикальная труба выполнена с возможностью приема отложений поликристаллического кремния в реакционной камере. Обеспечивается улучшение течения газа во всем объеме реакционной камеры, что позволяет повысить выход поликристаллического кремния, улучшается качество поликристаллического кремния и снижается потребление энергии. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к производству высокочистого кремния в виде наноразмерного порошка, который может быть использован в полупроводниковой электронике и в нанотехнологиях. Способ включает синтез газообразного монооксида кремния реакцией диоксида кремния с кремнием и последующее восстановление монооксида кремния до свободного кремния, при этом синтез газообразного монооксида кремния проводят при температуре ниже точки плавления кремния, газообразный монооксид кремния конденсируют при температуре 400-600°C, а восстановление монооксида кремния до свободного кремния проводят путем отжига при температуре 950-1200°C в течение 2-3 часов с последующим выделением наночастиц кремния. Выделение наночастиц кремния проводят травлением в растворе плавиковой кислоты с последующей отмывкой и сушкой. Регулирование размеров наночастиц кремния и их структуры осуществляют изменением условий отжига монооксида кремния. Изобретение позволяет получать кремний с размерами частиц менее 50 нм и чистотой 99,999%. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к производству поликремния, а именно к реактору для химического осаждения поликремния из паровой фазы. Технический результат - повышение производительности производства поликремния. Реактор включает опорную систему, снабженную опорами для накальных элементов, и оболочку, прикрепляемую к упомянутой опорной системе с формированием осадительной камеры. Устройство также содержит по меньшей мере один кремниевый накальный элемент, расположенный в камере на опорах, и источник электрического тока, подключаемый к обоим концам накального элемента через электрические вводы, выполненные в опорной системе, для нагревания накального элемента. В опорной системе выполнено устройство для впуска газа, соединяемое с источником кремнийсодержащего газа, и устройство для выпуска газа. При этом накальный элемент выполнен U-образным и имеет по меньшей мере одну трубчатую секцию с наружным диаметром по меньшей мере 20 мм и отношением толщины стенки к наружному диаметру не более чем 1/4. 4 н. и 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение может быть использовано в производстве полупроводниковых материалов, солнечных элементов и микроэлектронике. Кремний осаждают на предварительно нагретые высокочастотным током подложки из чистого кремния. Изобретение позволяет получать кремний высокой чистоты. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение может быть использовано в производстве полупроводниковых приборов, элементов солнечных батарей. Реакционная труба расположена внутри корпуса реактора так, что внутреннее пространство корпуса реактора разделяется на внутреннюю зону, образованную внутри реакционной трубы, и внешнюю зону, образованную между корпусом реактора и реакционной трубой. Во внутренней зоне формируют слой частиц кремния и создают псевдоожиженный слой в реакторе введением псевдоожижающего газа в слой частиц кремния. Нагревают слой частиц кремния и в псевдоожиженный слой частиц кремния вводят реакционный газ, содержащий атомы кремния так, что происходит осаждение кремния во внутренней зоне. Реакционный газ, содержащий атомы кремния, выбирают из группы, состоящей из моносилана, дихлорсилана, трихлорсилана, тетрахлорида кремния или их смеси. Частицы поликристаллического кремния и отходящий газ выводят из реактора и поддерживают разность давлений между внутренней и внешней зонами в пределе 1 бар. Изобретение позволяет получать высокочистый поликристаллический кремний в реакторе с псевдоожиженным слоем, изготовленном из материала, пригодного для работы при атмосферном давлении, без ограничений по повышению реакционного давления. 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к реактору высокого давления с псевдоожиженным слоем для получения гранулированного поликристаллического кремния, который содержит трубу реактора, оболочку реактора, окружающую трубу реактора, внутреннюю зону, образованную внутри трубы реактора, и внешнюю зону, образованную между оболочкой реактора и трубой реактора. При этом во внутренней зоне образуется псевдоожиженный слой частиц кремния и происходит осаждение кремния, а во внешней зоне псевдоожиженный слой частиц кремния не образуется и осаждение кремния не происходит. Кроме того, реактор высокого давления содержит элемент управления разностью давлений, поддерживающий разность между величинами давления во внешней зоне и во внутренней зоне в интервале от 0 до 1 бар. Изобретение позволяет поддерживать физическую стабильность трубы реактора и получать гранулированный поликристаллический кремний даже при сравнительно высоком давлении реакции. 25 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение может быть использовано в химической и электронной промышленности. Кремний высокой чистоты получают термическим разложением силансодержащей смеси в газовой фазе с осаждением компактного слоя кремния. Используемая газовая смесь содержит моносилан, монохлоросилан и, если желательно, другие силаны. Предложенное изобретение позволяет получить высокочистый кремний при снижении образования тонкодисперсной пыли. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Поликристаллический кремний получают продувкой и термической конверсией силанов внутри кремниевого трубчатого элемента, нагретого до температуры 750°С÷1000°С. Внутренний объем трубчатого элемента, соответствующий по размерам зоне нагрева, заполнен пористой средой, выполненной из уплотненных кремниевых фрагментов в виде иголок или волокон, имеющих диаметр сечения от 10 до 200 мкм. Плотность заполнения внутреннего объема трубы игольчатыми фрагментами перед продувкой силанов составляет 10÷60%. Диссоциация силанов внутри трубчатого элемента, заполненного кремниевыми фрагментами, осуществляется до момента увеличения плотности внутреннего объема трубы - от начальной до 85÷90%. Предложенное изобретение позволяет повысить эффективность осаждения кремния при пиролизе силанов, а также снизить энергоемкость этого процесса. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение может применяться в химической технологии и электронике. Агрегированный кристаллический порошкообразный кремний, обладающий площадью поверхности БЭТ в диапазоне от 100 до 700 м ²/г, получают при непрерывной подаче по меньшей мере одного парообразного или газообразного силана и необязательно по меньшей мере одного парообразного или газообразного легирующего вещества и инертного газа в реактор. Доля силана находится в диапазоне между 0,1 и 90 мас.% в пересчете на суммарное количество силана, легирующего вещества, инертного газа. Реакцию проводят в плазме, образованной путем подачи энергии электромагнитного излучения в микроволновом диапазоне при давлении от 10 до 1100 мбар. Реакционной смеси дают охладиться, и продукт реакции отделяют от газообразных веществ в виде порошка и подвергают последующей химической обработке. Предложенное изобретение позволяет получить нанометровый кристаллический порошкообразный кремний с большой площадью поверхности, который можно легировать. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.

Изобретение относится к химической и электронной промышленности и может использоваться при получении кремния высокой чистоты. Кремнийсодержащее вещество подается в тигель с расплавом кремния через систему трубопроводов с отверстиями 0,1-5 мм ² для получения пузырьков газа. Происходит термическое разложение кремнийсодержащего газа, при этом полученный кремний пополняет расплав. Предложенное изобретение позволяет повысить производительность процесса и чистоту полученного кремния при снижении стоимости оборудования и затрат энергии. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к производству высокочистого кремния, который может быть использован при изготовлении солнечных элементов. Чистый диоксид кремния расплавляют, при температуре 1900°С вводят в расплав смесь порошков чистого кремния и диоксида кремния, взятых в стехиометрическом соотношении. Образующийся при этом газообразный монооксид кремния восстанавливается в газовой фазе чистым метаном при температуре 2300-2500°С с образованием элементарного кремния. Изобретение позволяет повысить чистоту получаемого кремния и снизить затраты на его изготовление. 1 табл.