書????名 | 多晶硅生產技術 | 作????者 | 鄧豐、唐正林 |
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出版社 | 化學工業出版社 | 出版時間 | 2009年8月1日 |
定????價 | 30 元 | 開????本 | 16 開 |
ISBN | 9787122055019 |
第1章概述1
11硅的簡介1
12硅材料工業概況4
13多晶硅的生產方法7
小結12
習題12
第2章純水的制備13
21水的概述13
22離子交換法簡介14
23去離子水(高純水)的制備工藝15
24離子交換法制備純水17
25純水制備系統主要設備及工作原理19
26純水制備系統運行控制26
27純水制備系統的清洗27
28高純水的測量30
小結32
注釋32
習題32
第3章工業硅的生產33
31工業硅生產原理及影響因素33
32工業硅生產工藝38
33工業硅生產操作41
34工業硅生產設備43
35生產操作及安全控制50
36煙氣凈化利用56
小結63
習題64
第4章氫氣的制備和凈化65
41氫氣的簡介65
42氫氣的生產工藝68
43氫氣的凈化、儲存和運輸71
44氫氣的安全使用73
小結75
習題75
第5章液氯的汽化76
51氯氣的性質76
52液氯的汽化77
53氯的存放和安全使用79
小結83
習題84
第6章氯化氫的合成85
61氯化氫的性質85
62氯化氫的合成原理85
63氯化氫合成工藝過程86
64主要設備及其作用86
65工藝條件選擇和操作要點87
66質量控制要點88
67安全控制89
小結89
習題89
第7章三氯氫硅的合成90
71三氯氫硅制備原理90
72三氯氫硅合成工藝流程90
73三氯氫硅合成的主要設備91
74三氯氫硅合成的工藝條件94
75生產現場操作要點97
小結98
習題99
第8章三氯氫硅的提純100
81三氯氫硅中雜質含量的分析100
82提純三氯氫硅的方法簡介102
83精餾的基本概念102
84雙組分溶液的氣液相平衡107
85精餾原理112
86精餾塔的物料衡算——操作線方程116
87雙組分連續精餾過程的計算126
88精餾提純設備139
89精餾工藝145
小結151
習題151
第9章三氯氫硅氫還原制備高純硅152
91三氯氫硅氫還原的原理及影響因素152
92三氯氫硅氫還原的工藝155
93三氯氫硅氫還原操作要點及事故處理157
94三氯氫硅氫還原工藝質量要求159
95三氯氫硅氫還原工藝中的計算159
96還原生產中的熱能綜合利用160
小結161
習題161
第10章還原尾氣干法回收工藝162
101重要作用和意義162
102干法回收的工藝過程163
103四氯化硅的氫化165
小結169
習題169
第11章硅芯的制備與腐蝕170
111硅芯的制備170
112硅芯腐蝕175
小結176
習題177
第12章硅烷法制備高純硅178
121硅烷的概述178
122原料的制取及處理180
123硅烷的發生184
124硅烷的提純189
125硅烷熱分解制備多晶硅191
小結193
習題194
參考文獻195
本書主要講述了改良西門子法生產多晶硅的制備原理。內容包括多晶硅原料制備、原料提純、多晶硅制備、尾氣回收、硅芯的制備等核心內容,同時對超純水的制備,氫氣、氯氣的制備和凈化作了詳細介紹。本書緊密結合生產實踐,注重了理論與實踐的有機結合。
本書可作為高職高專硅材料技術及光伏專業的教材,同時也可作為中專、技校和從事單晶硅生產的企業員工的培訓教材,還可供相關專業工程技術人員學習參考。
中華人民共和國工業和信息化部公告工聯電子[2010]137號為貫徹落實科學發展觀,促進多晶硅行業節能降耗、淘汰落后和結構調整,引導行業健康發展,根據國家有關法律法規和產業政策,工業和信息化部、國家發展...
高純多晶硅是電子工業和太陽能光伏產業的基礎原料,在未來的50年里,還不可能有其他材料能夠替代硅材料而成為電子和光伏產業主要原材料。隨著信息技術和太陽能產業的飛速發展,全球對多晶硅的需求增長迅猛,市場供...
多晶硅分為電子級和太陽能級。先說太陽能級的,是作為太陽能產業鏈的原料,用于鑄錠或拉單晶硅棒,在切成硅片,生產成太陽能電池板,就是衛星、空間站上的太陽能帆板,大部分還是用在建太陽能電站了,國內的太陽能電...
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評分: 4.7
由于我國信息技術飛速發展和市場經濟急劇演變,多晶硅的生產技術也是日益的向前發展著,而且滲透到人們生活和工作中的各個方面,已是不可缺少的一部分了.本文根據多晶硅生產中副產物的的綜合循環利用,完善升級沉積工藝以及升級與創新新型沉積配置對多晶硅在生產過程中的節能降耗產生的作用.同時還分析了當前國內廣泛先采用和發展完善的生產過程優化技術投入到多晶硅生產中去,從而能夠有效的減少多晶硅的制備費用.
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評分: 4.6
多晶硅生產中廢氣的處理方法主要有水洗法、焚燒法和堿液淋洗法.水洗法是多晶硅廠最傳統的廢氣處理方法,是通過大量的噴淋水吸收廢氣中氯化氫和氯硅烷,該方法資源浪費量巨大,同時存在重大的安全隱患,現在已基本不使用.焚燒法是將廢氣進行高溫燃燒和水解,得到二氧化硅和鹽酸,該方法因前期投資過大、設備要求過高、工藝復雜、運行成本高等原因,其應用受到限制.堿液淋洗法因其工藝簡單、投資和運行成本較低、處理效果好等優點,成為目前多晶硅廠最常用的廢氣處理方法.
本書闡述了單晶硅與多晶硅生產的基本原理和主要設備,列舉了實際生產技術方面的基礎知識,還給出了大量技術實例,論述了單晶硅與多晶硅生產操作方法和安全生產注意事項等。本書所列多是單晶硅與多晶硅生產企業人員應知和應會的技術內容及理論問題,注重理論與實踐的緊密結合,以培養職業崗位實際能力為目標,突出強調應用性和實踐性。 本書根據編者多年實踐經驗進行編寫,既有操作實踐知識,又有基礎理論;力求深入淺出,通俗易懂。希望通過本書出版,能為促進我國光伏產業發展,并對生產一線的讀者能有所幫助
ISBN:9787122132338
定價:58.00元
作者:劉寄聲 編著
出版社:化學工業出版社
出版時間:2012年04月
版次:1-1
裝幀:平
字數:496千字
開卷分類:工程技術
第1章硅的基本知識
11什么是硅?1
12為什么有人將硅稱為矽?2
13硅在地球上的儲量是怎樣的?2
14人類是何時首次獲得單質硅的?2
15為什么說硅是碳族元素?3
16硅有什么物理性質?4
17硅有什么化學性質?硅有什么電學性能?4
18工業用硅是怎樣分類的?5
19什么是工業硅?5
110工業硅是怎樣生產的?5
111對工業硅有什么要求?7
112什么是硅石?什么是水晶石?8
113什么是硅粉?什么是石英粉?什么是白炭黑?8
114自然界的物質有哪三種狀態?9
115什么是晶體?什么是非晶體?10
116什么是解理性?11
117什么是各向異性?12
118什么是晶面?什么是晶向?12
119硅晶體不同晶面或晶向有什么不同?13
120什么是晶體缺陷?什么是位錯?14
121晶體與非晶體哪個內能高?15
122晶體與非晶體的熔點有什么不同?15
123什么是霍爾效應?16
124什么是多晶硅?什么是單晶硅?16
125多晶硅有什么用途?單晶硅有什么用途?17
126什么是純度?20
127純度怎么表示?20
128什么是分凝現象?什么是分凝系數?22
129雜質對半導體有什么影響?22
130雜質在半導體中有什么作用?23
131什么是本征半導體?什么是雜質半導體?23
132什么是半導體?半導體有哪些獨特的性能?24
133半導體材料的種類有哪些?25
134什么是電阻率?什么是電導率?26
135半導體與金屬導體有什么不同?27
136為什么半導體的導電不如導體?28
137雜質在半導體中有什么作用?29
138半導體中的雜質可分為哪兩類?電中性雜質對半導體有哪些作用?29
139雜質在半導體的晶格中占什么位置呢?30
140什么是載流子?什么是帶正電的載流子?30
141什么是載流子濃度?31
142什么是載流子遷移率?31
143什么是載流子復合?什么是平衡狀態?什么是壽命?32
144什么是多數載流子?什么是少數載流子?32
145什么是P型半導體?什么是N型半導體?33
第2章單晶硅的生產方法
21什么是單晶硅?什么是“FZ”單晶?什么是“CZ”單晶?34
22直拉法單晶硅是怎樣生產的?35
23什么是籽晶?單晶硅生產對籽晶有哪些要求?37
24怎樣進行化學處理?37
25裝爐時應該注意什么?38
26什么是真空?什么是真空度?39
27種晶時應該注意什么?39
28怎樣縮頸?怎樣放肩?40
29怎樣等徑?怎樣收尾?41
210拉晶時溫度和拉速是怎樣變化的?41
211單晶硅中都含有哪些雜質?42
212氧雜質對單晶硅有什么影響?什么是內吸雜工藝?42
213碳雜質對單晶硅有什么影響?43
214金屬雜質對單晶硅有什么影響?44
215摻雜方法有哪幾種?44
216什么是浮渣?出現浮渣怎樣處理?45
217什么是跳硅?什么是搭橋?出現跳硅和搭橋怎樣處理?45
218拉單晶時會出現哪些不正常現象?46
219影響單晶硅縱向均勻性的有哪些因素?有哪些解決方法?47
220影響單晶硅徑向均勻性的有哪些因素?有哪些解決方法?47
221在保護氣氛中與真空下拉晶有什么不同?48
222單晶硅產生位錯有哪些原因?怎樣減少位錯?48
223什么是晶變?49
224什么是直拉單晶硅的減壓工藝?49
225什么是磁場直拉單晶硅生產法?51
226晶體生長時固液界面有哪幾種?如何保持固液界面平坦?51
227對單晶爐的熱系統有哪些改良?52
228什么是區熔提純法?什么是懸浮區熔法?53
229懸浮區熔法生長單晶與直拉法生長單晶比較各有什么優缺點?55
230區熔時怎樣接棒?56
231籽晶與硅棒怎樣連接?56
232區熔過后出現多晶怎么辦?57
第3章多晶硅的生產方法
31多晶硅的生產方法有哪些?其中傳統的生產方法有哪些?新(現代)的生產方法有哪些?58
32常用的傳統生產法是哪幾種?59
33什么是改良西門子法?60
34最初的西門子法的工藝流程是怎樣的?61
35西門子法經過了哪些改良?69
36什么是冷氫化法?什么是熱氫化法?74
37什么是四氯化硅氫還原法?74
38什么是硅烷裂解法?79
39精餾提純法硅烷裂解法的工藝流程是怎樣的?80
310吸附提純法硅烷裂解法的工藝流程是怎樣的?85
311什么是四氯化硅鋅還原法?87
312什么是流化床?什么是流化床法?88
313什么是氣液沉積法?89
314什么是三氯氫硅和四氯化硅混合源生產多晶硅的方法?90
315什么是多晶硅與石英玻璃的聯合制備法?90
316一種沒有四氯化硅排放的多晶硅的生產法是怎么回事?94
317什么是提純?提純的方法有哪些?95
318什么是化學提純法?什么是物理提純法?97
319什么是CVD法?什么是PVD法?97
320什么是硅源?97
321改良西門子法的還原爐里怎么會有四氯化硅?98
322四氯化硅氫還原法的還原爐里怎么會有三氯氫硅?98
323氫還原法生產多晶硅的生長速率與什么有關?99
324氫還原反應有什么條件?氫還原的反應過程是怎樣的?99
325氫還原工序除了還原爐還需要什么?100
326氫還原的具體工藝流程是怎樣的?101
327還原爐是用什么方法加料的?104
328什么是置換?怎么置換?104
329還原爐的啟動方法有哪幾種?105
330多晶硅工廠建成后怎么開車?105
331怎樣防止多晶硅倒棒?111
332還原爐裝爐時應該注意什么?112
333還原爐運行時應該注意什么?112
334還原爐停爐拆爐時應該注意什么?113
335影響還原效果的因素有哪些?113
336什么是夾層?什么是氧化分層?114
337為什么要還原爐開爐時慢升溫,停爐時慢降溫?114
第4章三氯氫硅和四氯化硅的生產方法
41什么是三氯氫硅?三氯氫硅有什么用途?115
42什么是四氯化硅?四氯化硅有什么用途?116
43四氯化硅是怎樣制備的?117
44三氯氫硅是怎樣制備的?121
45生產三氯氫硅為什么用粉狀工業硅?生產四氯化硅為什么用塊狀工業硅?125
46三氯氫硅是怎樣提純的?125
47四氯化硅是怎樣提純的?128
48什么是飽和蒸汽、飽和蒸汽壓?129
49什么是物理提純?什么是化學提純?129
410四氯化硅的顏色太重是什么原因?130
411什么是汽化?什么是液化?130
412什么是蒸發?131
413什么是沸騰?什么是沸點?131
414什么是高沸點?什么是低沸點?131
415什么是易揮發組分?什么是難揮發組分?131
416什么是蒸餾?什么是精餾?131
417三組分的液體混合物怎么精餾?132
418什么是回流比?133
419什么是減壓蒸餾?133
420什么是加壓蒸餾?133
421精餾塔中的爆響是怎么回事?134
422什么是濕氮去磷法?134
423什么是吸附提純法?134
424什么是絡合物提純法?135
425為什么不允許空氣進入精餾塔?136
426什么是密閉蒸餾?什么是補充氣體?136
427什么是二氯二氫硅?二氯二氫硅是怎樣生產的?136
428什么是理論塔板?什么是塔的全流量?137
429什么是液泛現象?什么是液泛溫度?137
430什么是間斷精餾法?什么是連續精餾法?138
431精餾塔為什么要保溫?140
432精餾塔上為什么要有放空管?為什么要有W形管?140
433精餾塔上的放空管怎樣液封?加壓精餾塔上的放空管怎樣液封?140
434什么是乳化塔?142
435對多晶硅質量影響較大的污垢有哪些?多晶硅生產所要清洗的設備主要有哪些?142
436怎樣清洗精餾塔?143
437精餾塔操作的關鍵參數有哪些?143
第5章多晶硅和單晶硅生產所用的其他原料
51什么是天然石英玻璃?什么是合成石英玻璃?144
52什么是石英坩堝?石英坩堝是干什么用的?145
53不透明石英坩堝的內外壁的結構是不同的嗎?不透明石英坩堝為什么要涂鋇?146
54什么是析晶?怎樣來防止石英玻璃析晶呢?147
55什么是氬氣?它在單晶硅生產中有什么用途?148
56氬氣是怎樣生產的?148
57什么是氧氣?它有什么性質?148
58氧是怎么制造的?149
59什么是氫氣?它有什么性質?149
510氫氣有什么特性?150
511氫氣有什么用途?151
512氫氣是怎么制備的?151
513怎樣從綜合利用中尋找氫氣資源?153
514什么是工業氫、超純氫、高純氫、純氫?154
515各種行業對氫氣有什么要求?154
516氯堿工業的副產品氫氣能用來生產多晶硅嗎?氯堿氫氣怎樣凈化?155
517什么是氯氣?氯氣有什么特性?156
518氯氣有什么用途?157
519氯氣是怎么制備的?157
520什么是氯化氫?氯化氫有什么特性?158
521氯氣與氫氣之間有什么關系?158
522氯化氫有什么用途?159
523合成氯化氫時對原料氯和氫有什么要求?159
524對成品氯化氫的純度有什么要求?159
525氯化氫是怎樣制備的?159
526什么是氮氣?氮氣有什么特性?160
527氮氣有什么用途?161
528氮氣是怎么制備的?162
529水有什么特性?164
530水是怎么分類的?165
531純水是怎么制備的?165
532什么是熱載體?熱載體都是用硅制成的嗎?168
533制作硅芯的方法有哪幾種?硅芯截面都是圓的嗎?170
534什么是伏安特性?各種熱載體的伏安特性有什么不同?170
第6章環保和節能
61什么是環保節能?多晶硅生產為何要環保節能呢?172
62三氯氫硅合成的尾氣主要由什么組成?173
63還原爐的尾氣主要由什么組成?174
64改良西門子法生產多晶硅為什么會有大量的四氯化硅排出?174
65改良西門子法生產多晶硅排出的四氯化硅怎么治理?175
66什么是白炭黑?什么是氣相白炭黑?175
67為什么要用還原尾氣來生產白炭黑?怎樣生產氣相白炭黑?175
68什么是氫回收?氫回收有哪幾種?177
69淋洗塔排出的廢水為什么要放石灰?177
610怎樣用多晶硅生產中的尾氣來生產鹽酸?178
611還原爐為什么要用油冷卻?178
612怎樣用油為還原爐冷卻?179
613怎樣采用熱油制冷?180
614可以采用蒸汽冷卻還原爐嗎?180
615可以采用氫氣冷卻還原爐嗎?180
616精餾塔怎么節能?181
617增加還原爐的硅棒數可以節能嗎?181
618多晶硅生產為什么要與石英玻璃聯產?181
619為什么要用還原尾氣來生產鹽酸?182
620為什么要用還原尾氣來生產有機硅?182
621為什么從還原爐排出的尾氣首先要進入節能器?183
622為什么還原爐的尾氣最終還需用淋洗法處理后才可排放?183
第7章多晶硅的物理生產法
71什么是多晶硅的物理生產法?物理生產法有哪些優缺點呢?184
72雜質在硅的熔體中有哪些效應?185
73什么是擴散系數?什么是蒸發常數?185
74什么是雜質的蒸發速率常數?185
75在硅的熔體中哪種元素最容易蒸發?186
76什么是平衡分凝系數?什么是有效分凝系數?186
77硅熔體的結晶速率對分凝的效果有什么影響?187
78什么是分凝提純法?187
79多晶硅物理生產法的主要工藝是怎樣的?187
710什么是定向凝固?188
711多晶硅的冶金法里有化學方法嗎?188
712什么是多晶硅鑄錠?189
713多晶硅鑄錠與多晶硅物理生產法有什么不同?189
714多晶硅鑄錠的工藝流程是怎樣的?190
715多晶硅鑄錠工藝有什么優缺點?190
第8章多晶硅和單晶硅生產所用的主要設備
81什么是單晶爐?192
82單晶爐體包括哪幾個部分?193
83什么是區熔爐?194
84什么是硅芯爐?195
85什么是硅芯切割?195
86什么是多晶硅還原爐?195
87硅棒對數與節能有什么關系?196
8812對還原爐的結構是怎樣的?197
89還原爐的電極是怎樣絕緣密封的?198
810什么是薄壁殼體?薄壁殼體的厚度怎么求得?198
811多晶硅的生產設備對所用鋼材有什么要求?201
812什么是不銹鋼?不銹的原理是什么?202
813什么是304L不銹鋼?什么是316L不銹鋼?202
814什么是揮發器?203
815什么是節能器?204
816精餾塔有哪幾種?205
817什么是溢流式篩板塔?什么是穿流式篩板塔?208
818為什么說塔柱和篩板是篩板塔的心臟?多晶硅生產對塔柱和篩板有什么要求?209
819什么樣的塔釜好?210
820怎樣確定塔釜的大小?211
821什么是塔頭?213
822什么是吸收塔?215
823什么是解吸塔?216
824鉬芯爐和硅芯爐的電器有什么不同?217
82512對棒還原爐的硅棒是怎樣接線的?12對棒還原爐需要怎樣的加熱電器?220
826什么是并串聯技術?220
827什么是直流控制?什么是單層控制?什么是疊層控制? 222
第9章安全生產
91氫氣有什么危險性?225
92氧氣有什么危險性?226
93氯化氫有什么危險性?226
94氯氣有什么危險性?227
95氬氣、氮氣有什么危險性?227
96四氯化硅有什么危險性?227
97三氯氫硅有什么危險性?228
98對廠房有什么要求?229
99對氫氣管道有什么要求?230
910為什么氫氣管路上要加阻火器?231
911為什么使用氫氣的廠房不宜采用有井字梁的結構?231
912為什么使用氫氣的廠房屋頂不宜采用機械排風?231
913對氧氣管道有什么要求?231
914為什么氫氣、氧氣瓶絕對不能混用"para" label-module="para">
915什么是氣體置換?233
916為什么氧氣瓶在使用中要留有一定壓力的余氣"para" label-module="para">
917液氧儲存有什么注意事項?234
918為什么氧氣閥門不能碰到油污?234
919為什么氧氣的管道和閥門多是銅或不銹鋼的?234
920為什么三氯氫硅的儲罐需要用水降溫?234
921當出現四氯化硅或三氯氫硅泄漏時應該怎樣處理?234
922為什么四氯化硅跑漏時要用氨水去處理?235
923為什么多晶硅生產廠房要上下都有通風口?235
924怎樣來計算液體的泄漏速率?236
925怎樣來計算氣體的泄漏速率?236
926怎樣來計算泄漏液體的蒸發量?237
927對四氯化硅和三氯氫硅的儲運有什么規定?238
928對氫氣、氧氣儲運有什么規定?239
929多晶硅生產中突然停電怎么辦?239
930多晶硅生產中突然停水怎么辦?240
931多晶硅生產中突然停氣怎么辦?240
932單晶硅生產中突然停電、停水怎么辦?241
933出現四氯化硅或三氯氫硅燒傷事故應該怎么處理?241
934什么是壓力容器?壓力容器是怎樣分類的?241
935壓力容器使用有什么要求?242
936電氣設備發生火災應采取怎樣的滅火措施?243
937什么是靜電效應?244
938靜電有哪些危害?怎樣防止產生靜電?245
939單晶爐、還原爐的外皮和管道為什么要接地?245
101為什么說硅的前途像東方的太陽?246
102現今的硅生產工藝還存在哪些不足?247
103多晶硅生產耗能為什么高?如何改進?248
104多晶硅生產對環境有什么影響?如何改進?250
105怎樣才能降低單晶硅和多晶硅的生產成本?250
106怎樣才能簡化單晶硅和多晶硅的流程?251
107什么是直拉單晶爐連續加料法?252
108什么是帶硅?253
109什么是厚度沉積率?怎樣提高厚度沉積率?255
1010加大硅芯直徑對產率有什么影響?258
1011加大硅棒的最終的直徑對產率有什么影響?260
1012如何為串聯的末端還原爐加壓?261
1013如何通過改變發熱體來加快多晶硅的生產速度?264
附錄
附錄1常用的物理量267
附錄2單晶硅常用電阻率與摻雜濃度的關系表267
附錄3氬氣露點和所含水分對照表268
附錄4單晶硅常用化學腐蝕劑268
附錄5直拉單晶硅和區熔單晶硅允許偏差表268
附錄6直拉單晶硅的電學性能參數269
附錄7區熔單晶硅的電學性能參數269
附錄8區熔高阻單晶硅的電學性能參數269
附錄9幾種多晶硅制造方法的總投資對比表270
附錄10國內部分單位氫氣管道流速270
附錄11工業氫、超純氫、高純氫、純氫的純度標準表270
附錄12各行業所需氫氣主要技術參數270
附錄13露點溫度、水蒸氣壓力和水蒸氣含量關系表271
附錄14常用單位換算表273
參考文獻 2100433B