|
Các lò phản ứng giường chất lỏng hiệu quả cao để sản xuất silicon tinh khiết cao liên tục
| MOQ: | 1 bộ |
| Giá bán: | 10000 USD |
| Thời gian giao hàng: | 2 tháng |
| phương thức thanh toán: | L/C,T/T |
| năng lực cung cấp: | 200 bộ / ngày |
Lò phản ứng tầng sôi silicon độ tinh khiết cao
,Lò phản ứng tầng sôi hoạt động liên tục
,Lò phản ứng FBR phân bố nhiệt độ đồng đều
Nhu cầu toàn cầu về polysilicon độ tinh khiết cao, nền tảng của ngành công nghiệp quang điện và bán dẫn, đòi hỏi các phương pháp sản xuất hiệu quả cao, ít năng lượng.Trong khi quy trình sản xuất hàng loạt truyền thống của Siemens vẫn phổ biến, ngành công nghiệp đang nhanh chóng xoay sangCông nghệ lò phản ứng giường chất lỏng liên tục (FBR)Các hệ thống FBR sử dụng sự phân hủy nhiệt của khí silane (SiH4) hoặc trichlorosilane (SiHCl3) trên một giường hạt giống lỏng.giảm tiêu thụ năng lượng lên đến 80% và cho phép, mô hình sản xuất tự động.
Sản xuất polysilicon hạt trong một FBR dựa trên quá trình pyrolysis nhiệt đa dạng của khí monosilane (SiH4).
Trong lò phản ứng hoạt động, khí silane được trộn với khí mang (thường là hydro) và tiêm vào đáy buồng lò phản ứng.Dòng khí đi lên qua một lớp hạt silicon tinh khiết caoKhi nhiệt độ đạt đến vùng phản ứng (600C đến 700C), khí silane bị phá vỡ, lắng đọng silic nguyên tố tinh khiết trực tiếp trên bề mặt của hạt giống treo.
Sự lắng đọng liên tục này làm cho các hạt phát triển về kích thước cho đến khi chúng đạt đến trọng lượng mục tiêu,tại thời điểm đó họ vượt qua tốc độ dịch và chìm xuống đáy của tàu để thu hoạch liên tục.
Động lực chính đằng sau việc áp dụng công nghệ FBR cho silic tinh khiết cao là hiệu quả nhiệt động lực và hồ sơ hoạt động liên tục của nó, trái ngược với quy trình Siemens cũ.
| Parameter | Phương tiện phản ứng phơi lỏng liên tục (FBR) | Quá trình Siemens truyền thống |
|---|---|---|
| Chế độ hoạt động | Tiếp tục (Tình trạng ổn định) | Quá trình lô |
| Khí tiền thân | Monosilane (SiH4) | Trichlorosilane (SiHCl3) |
| Nhiệt độ hoạt động | 600C - 700C | 1000C - 1100C |
| Tiêu thụ năng lượng | Mức thấp (~ 10 - 20 kWh/kg) | Cao (~ 60 - 120 kWh/kg) |
| Hình thức sản phẩm | Các hạt hạt (1-3 mm) | Các thanh poly rắn |
| Tỷ lệ bề mặt-kích thước | Cao (Mức chuyển khối lượng/nồng độ nhiệt tuyệt vời) | Mức thấp (mất nhiệt bức xạ chiếm ưu thế) |
Để duy trì hoạt động liên tục, không bị gián đoạn, thiết kế FBR phải cân bằng hoàn hảo vận tốc khí với phân phối trọng lượng hạt.
Tốc độ khí phải được duy trì chính xác giữa tốc độ lưu hóa tối thiểu (umf) và tốc độ cuối cùng (ut) của giường hạt. Mối quan hệ này ngăn ngừa hai chế độ hỏng nghiêm trọng:
Đánh đòn/đánh đường:Xảy ra khi vận tốc khí phân phối kém, khiến bong bóng khí bỏ qua các hạt giống, ngăn chặn sự lắng đọng hơi hóa học hiệu quả (CVD).
Đào tạo:xảy ra khi tốc độ khí vượt quá ut, vô tình thổi các hạt giống tốt có giá trị ra khỏi khí thải trên cùng trước khi chúng phát triển.
Silicon lớp bán dẫn đòi hỏi một hồ sơ độ tinh khiết là 99,999999999% (11N độ tinh khiết).và niken vào ma trận silicon, làm hỏng tính chất điện tử của nó.
Để đạt được việc kiểm soát ô nhiễm bằng không:
Vòng:Khu vực phản ứng được bao bọc trong một áo khoác bên trong tinh khiết caoThạch anh (SiO2)hoặc siêu dày đặcSilicon Carbide (SiC).
Tấm rèm khí:Một tấm rèm khí hydro trơ hoặc tinh khiết được duy trì trong không gian vòng giữa lớp lót bên trong và vỏ bình áp suất bên ngoài, bảo vệ quá trình khỏi tiếp xúc kim loại.
Hoạt động liên tục đặt ra những thách thức cơ học và vật lý độc đáo đòi hỏi các chiến lược kỹ thuật phòng ngừa:
Sự lắng đọng tường (Cơm amorphous):Silane có thể phân hủy sớm trên các bức tường lò phản ứng nóng hơn là trên các hạt giống.Áo lạnh đặc biệt giữ cho các bức tường bên ngoài lò phản ứng thấp hơn một chút ngưỡng phản ứng quan trọng trong khi giữ cho lõi giường được sưởi ấm thông qua microwave địa phương hoặc các mảng sưởi nhiệt hồng ngoại.
Tỷ lệ phạt:Hạt nhân đồng nhất có thể làm cho silane phân hủy trực tiếp trong pha khí, tạo thành bụi silic siêu mịn thay vì lớp phủ hạt.Tối thiểu hóa không gian khí tự do bên dưới vùng giường chất lỏng kiểm soát hiện tượng này.
Cây gieo liên tục:Để cân bằng sự thu hoạch liên tục của hạt nặng từ phía dưới,một micro-feeder tự động ở phía trên liên tục bơm hạt silicon nhỏ vào hệ thống mà không giảm áp suất bên trong.
Hỏi: Tại sao silic hạt từ FBR được ưa thích cho việc kéo tinh thể mặt trời?
A: Silicon hạt chảy dễ dàng như một chất lỏng, làm cho nó lý tưởng cho quá trình tăng trưởng tinh thể Czochralski liên tục (CCZ).Nó cho phép các lò nung được tiếp tục được lấp đầy với nguyên liệu thô mà không làm mát xuống lò, tăng đáng kể sản lượng nhà máy.
Hỏi: Nguyên nhân chính của thời gian ngừng hoạt động không được lên kế hoạch trong hệ thống FBR là gì?
A: Sự tắc nghẽn vòi do phân hủy nhiệt sớm của silane tại các điểm tiêm là nguyên nhân chính.Các thiết kế hiện đại sử dụng vòi phun được làm mát bằng nước hoặc dầu để giữ khí silane mát ngay cho đến thời điểm chính xác nó gặp giường chất lỏng sưởi ấm.
Hỏi: Công nghệ FBR có thể đạt độ tinh khiết 11N (Cấp độ bán dẫn)?
A: Vâng. Trong lịch sử, FBR đã phải vật lộn với ô nhiễm bụi mịn và xả lớp lót, giới hạn nó với các loại năng lượng mặt trời (9N).với khí hóa lỏng siêu tinh khiết hiện đại và lớp lót silicon carbide tiên tiến, Các hệ thống FBR có thể đạt được thành công các thông số kỹ thuật lớp bán dẫn 11N.
Các lò phản ứng chất lỏng liên tục đại diện cho một sự thay đổi mô hình trong chế tạo silicon tinh khiết cao.Hệ thống FBR giảm nhu cầu năng lượng sản xuất xuống một phần nhỏ so với mức cũ trong khi sản xuất hạt có nhu cầu caoKhi khoa học vật liệu giải quyết những trở ngại ô nhiễm cũ, kiến trúc FBR sẵn sàng thống trị điện tử toàn cầu và chuỗi cung ứng năng lượng tái tạo.
