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理化性質

多晶矽

多晶矽（polycrystalline silicon）有灰色金屬光澤，密度2.32~2.34g/cm³。熔點1410℃。沸點2355℃。溶於氫氟酸和硝酸的混酸中，不溶於水、硝酸和鹽酸。硬度介於鍺和石英之間，室溫下質脆，切割時易碎裂。加熱至800℃以上即有延性，1300℃時顯出明顯變形。常溫下不活潑，高溫下與氧、氮、硫等反應。高溫熔融狀態下，具有較大的化學活潑性，能與幾乎任何材料作用。具有半導體性質，是極為重要的優良半導體材料，但微量的雜質即可大大影響其導電性。電子工業中廣泛用於制造半導體收音機、錄音機、電冰箱、彩電、錄像機、電子計算機等的基礎材料。由乾燥矽粉與乾燥氯化氫氣體在一定條件下氯化，再經冷凝、精餾、還原而得。

多晶矽可作拉制單晶矽的原料，多晶矽與單晶矽的差異主要表現在物理性質方麵。例如，在力學性質、光學性質和熱學性質的各向異性方麵，遠不如單晶矽明顯；在電學性質方麵，多晶矽晶體的導電性也遠不如單晶矽顯著，甚至於幾乎沒有導電性。在化學活性方麵，兩者的差異極小。多晶矽和單晶矽可從外觀上加以區別，但真正的鑒別須通過分析測定晶體的晶麵方向、導電類型和電阻率等。多晶矽是生產單晶矽的直接原料，是當代人工智能、自動控制、信息處理、光電轉換等半導體器件的電子信息基礎材料。

2工業生產

簡介

多晶矽的生產技術主要為改良西門子法和矽烷法。西門子法通過氣相沉積的方式生產柱狀多晶矽，為瞭提高原料利用率和環境友好，在前者的基礎上采用瞭閉環式生產工藝即改良西門子法。該工藝將工業矽粉與HCl反應，加工成SiHCl₃，再讓SiHCl₃在H₂氣氛的還原爐中還原沉積得到多晶矽。還原爐排出的尾氣H₂、SiHCl₃、SiCl₄、SiH₂Cl₂和HCl經過分離後再循環利用。矽烷法是將矽烷通入以多晶矽晶種作為流化顆粒的流化床中，使矽烷裂解並在晶種上沉積，從而得到顆粒狀多晶矽。改良西門子法和矽烷法主要生產電子級晶體矽，也可以生產太陽能級多晶矽。

新手教學

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