Silisium produksjonsmetode

Jul 19, 2022

I laboratoriet kan magnesiumpulver brukes til å redusere pulveraktig silisiumdioksid under rød varme, og magnesiumoksidet og magnesiumpulveret som genereres vaskes med fortynnet syre, og deretter vaskes det ubrukte silisiumdioksidet med flussyre for å oppnå elementært silisium. Alt amorft silisium oppnådd ved denne metoden er ikke rent nok, som er brun-svart pulver. Industriell produksjon av silisium er reduksjon av silika (SiO2-innhold større enn 99 prosent) i en lysbueovn. Reduksjonsmidlene som brukes er petroleumskoks og trekull. Ved bruk av en likestrøms lysbueovn, kan trekullet erstattes fullstendig av petroleumskoks. Askeinnholdet i petroleumskoks er lavt (0,3 prosent til 0,8 prosent), og silika av høy kvalitet (SiO2 større enn 99 prosent) kan brukes til direkte smelting av høykvalitets silisium for produksjon av silisium stålplater. Høyrent halvledersilisium kan fremstilles ved å redusere høyrent triklorsilan SiHCl3 eller SiCl4 med hydrogen på en varm silisiumstang ved 1200 grader. Ultrarent monokrystallinsk silisium kan fremstilles ved Czochralski eller sonesmelting.

Amorft silisium kan oppnås ved å redusere silika med magnesium. Krystallinsk silisium kan oppnås ved å redusere silisiumdioksid med karbon i en elektrisk ovn. Høyrent silisium brukt i elektronikkindustrien fremstilles ved å redusere triklorsilan eller silisiumtetraklorid med hydrogen.