Silicon luyện kim được chia thành nhiều loại khác nhau tùy thuộc vào mức độ tinh khiết, điều này quyết định việc sử dụng nó trong các ngành công nghiệp khác nhau. Dưới đây là phân loại chi tiết:
1. Silicon luyện kim (MG-Si)
độ tinh khiết:97%-99% silicon
Tạp chất chính:
Sắt (Fe): Nhỏ hơn hoặc bằng 0,5%
Nhôm (Al): Nhỏ hơn hoặc bằng 0,5%
Canxi (Ca): Nhỏ hơn hoặc bằng 0,3%
Ứng dụng chính:
Hợp kim nhôm(ví dụ: phụ tùng ô tô, linh kiện hàng không vũ trụ).
Sản xuấtthép silic(đối với máy biến thế điện).
Nguyên liệu chohợp kim ferrosilicon(dùng trong sản xuất thép).
Sản xuất: Được sản xuất bằng phương pháp khử cacbon nhiệt trong lò hồ quang điện.
2. Lớp hóa học của silicon
độ tinh khiết: Lớn hơn hoặc bằng 99%silic
Tạp chất chính:
Fe: Nhỏ hơn hoặc bằng 0,4%
Al: Nhỏ hơn hoặc bằng 0,4%
Ca: Nhỏ hơn hoặc bằng 0,1%
Ứng dụng chính:
Nguyên liệu sản xuấtsilicon(chất bịt kín, chất bôi trơn, nhựa).
Sản xuấtđa silic(sử dụng các quy trình tinh chế như phương pháp Siemens).
tinh chế: Gia công thêm để loại bỏ tạp chất dùng trong công nghiệp hóa chất và năng lượng mặt trời.
3. Silicon cấp điện tử (EG-Si)
độ tinh khiết: Lớn hơn hoặc bằng 990,9999% (độ tinh khiết 6N+)
Tạp chất chính:
Boron (B), Phốt pho (P): < 1 ppb (phần tỷ).
Kim loại nặng (ví dụ Cu, Ni): < 0,1 ppb.
Ứng dụng chính:
Tấm bán dẫncho các mạch tích hợp (IC) và vi mạch.
Tế bào quang điện (PV)cho các tấm pin mặt trời.
Sản xuất:
Nhận từđa silicsử dụng các quy trình như phương pháp Czochralski (CZ) hoặc phương pháp vùng nổi (FZ).
Yêu cầu độ tinh khiết cực cao (ví dụ, tinh chế vùng, lắng đọng hơi hóa học).
4. Silicon cấp năng lượng mặt trời (SoG{0}}Si)
độ tinh khiết:từ 99,9999% (6N) đến 99,99999% (7N).
Một lựa chọn trung gian giữa các lớp hóa học và điện tử.
Ứng dụng:
Chủ yếu được sử dụng trongtế bào quang điện mặt trời.
Hiệu quả kinh tế: Yêu cầu về độ tinh khiết ít nghiêm ngặt hơn so với loại điện tử, giảm chi phí sản xuất.
Ghi chú chính
Polysilicon so với silicon luyện kim:
Поликремний (>99,9999% Si) được sản xuất từ silicon loại hóa học và đóng vai trò là tiền chất của EG-Si và SoG-Si.
Tác động của tạp chất:
Ngay cả các tạp chất dạng vết (ví dụ Fe, Al) cũng làm xấu đi đặc tính điện của chất bán dẫn.
Cần có các công nghệ tinh chế tiên tiến (ví dụ như chưng cất, tinh chế ở pha khí) để đạt được các loại tinh khiết hơn.