Môže sa kremíkový kov 553 použiť pri výrobe polovodičov?

Kremíkový kov, kľúčový priemyselný materiál, sa dodáva v rôznych stupňoch, z ktorých každý má svoje jedinečné vlastnosti a aplikácie. Medzi nimi je Silicon Metal 553 dobre známou triedou. Ako dodávateľ Silicon Metal 553 dostávam často otázku, či sa dá použiť pri výrobe polovodičov. V tomto blogu podrobne preskúmam túto otázku.

Pochopenie Silicon Metal 553

Silicon Metal 553 je pomenovaný podľa chemického zloženia. Čísla 553 typicky predstavujú maximálne percentá železa (Fe), hliníka (Al) a vápnika (Ca). V tomto prípade to znamená, že obsah železa nie je vyšší ako 0,5 %, hliníka nie je viac ako 0,5 % a vápnika nie je viac ako 0,3 %. Tento druh kremíkového kovu je široko používaný v priemysle hliníkových zliatin ako prísada do zliatin. Pomáha zlepšovať pevnosť, tvrdosť a tekutosť hliníkových zliatin, vďaka čomu sú vhodné pre širokú škálu aplikácií, ako sú automobilové diely, letecké komponenty a konštrukčné materiály.

Pri zvažovaní jeho potenciálneho využitia pri výrobe polovodičov musíme pochopiť prísne požiadavky polovodičového priemyslu. Polovodiče sú materiály, ktoré majú elektrickú vodivosť medzi vodičom a izolantom. Sú základom modernej elektroniky, ktorá sa používa vo všetkom od smartfónov po superpočítače.

Požiadavky na výrobu polovodičov

Výroba polovodičov vyžaduje extrémne vysokú úroveň čistoty. Prítomnosť aj stopových množstiev nečistôt môže výrazne ovplyvniť elektrické vlastnosti polovodičov, čo vedie k poruchám alebo zníženiu výkonu elektronických zariadení. Pre polovodičový kremík je požiadavka na čistotu typicky rádovo 99,9999 % (6N) alebo dokonca vyššia, často dosahujúca 99,9999999 % (9N).

Silicon Metal 553, hoci je relatívne čistý v kontexte výroby zliatin, nespĺňa štandardy čistoty požadované pre výrobu polovodičov. Nečistoty ako železo, hliník a vápnik prítomné v Silicon Metal 553 môžu pôsobiť ako prísady alebo kontaminanty v polovodičových materiáloch. Dopanty sa zámerne pridávajú v malých, kontrolovaných množstvách, aby sa upravili elektrické vlastnosti polovodičov. Nečistoty v Silicon Metal 553 však nie sú v kontrolovanej forme a môžu narušiť jemnú rovnováhu výkonu polovodičov.

Proces čistenia kremíka pre polovodiče

Na výrobu polovodičového kremíka je potrebný viacstupňový proces čistenia. Východiskovým materiálom je zvyčajne metalurgický kremík (MG - Si), ktorý má čistotu okolo 98 - 99%. MG - Si možno ďalej rafinovať metódami, ako je Siemens proces alebo reaktor s fluidným lôžkom.

V Siemensovom procese MG - Si najskôr reaguje s chlorovodíkom za vzniku trichlórsilánu (SiHCl3). Trichlórsilán sa potom čistí destiláciou, aby sa odstránili nečistoty. Nakoniec sa vyčistený trichlórsilán rozloží zahrievaním v prítomnosti vodíka, čím sa na kremíkovú tyčinku usadí kremík vysokej čistoty.

Proces reaktora s fluidným lôžkom zahŕňa reakciu MG - Si s chlorovodíkom v reaktore s fluidným lôžkom za vzniku silánu (SiH4). Silán sa potom tepelne rozkladá za vzniku vysoko čistých kremíkových častíc.

Tieto procesy čistenia sú zložité, energeticky náročné a vyžadujú si sofistikované vybavenie. Silicon Metal 553 nie je vzhľadom na obsah nečistôt vhodným východiskovým materiálom pre tieto čistiace procesy bez významnej predbežnej úpravy.

Alternatívne použitie kremíkového kovu 553

Hoci Silicon Metal 553 nie je vhodný na výrobu polovodičov, má široké spektrum ďalších aplikácií. Ako už bolo spomenuté, ide o populárnu prísadu do zliatin v hliníkovom priemysle. Môže sa použiť aj pri výrobe chemikálií na báze kremíka, ako sú silikóny. Silikóny sú syntetické polyméry so širokou škálou vlastností vrátane tepelnej odolnosti, vodoodpudivosti a elektrickej izolácie. Používajú sa v mnohých výrobkoch, ako sú tmely, lepidlá, mazivá a zdravotnícke pomôcky.

Pre záujemcov o kremíkové produkty vysokej čistoty ponúkame ajTovárenský silikónový kovový prášok vysokej čistotyaČistý silikónový kov 3303 vysoko čistý kovový kremík. Tieto produkty majú vyššiu úroveň čistoty a môžu byť vhodnejšie pre aplikácie, ktoré vyžadujú relatívne vysoko kvalitný kremík, aj keď stále nie na úrovni polovodičov. Navyše nášPrísada do zliatiny Silicon Metal 2202je ďalšou možnosťou výroby zliatin s rôznymi profilmi nečistôt, ktoré môžu spĺňať špecifické požiadavky na legovanie.

Záver

Záverom možno povedať, že Silicon Metal 553 so súčasnými hladinami nečistôt nemožno priamo použiť pri výrobe polovodičov. Polovodičový priemysel vyžaduje kremík extrémne vysokej čistoty, ktorý Silicon Metal 553 nemá. Silicon Metal 553 má však svoje vlastné cenné aplikácie pri výrobe zliatin a chemickej výrobe na báze kremíka.

Ak hľadáte produkty z kremíkového kovu, či už ide o kremíkový kov 553 pre zliatinové aplikácie alebo iné kremíkové produkty vysokej čistoty, sme tu, aby sme vám poskytli vysokokvalitné materiály. Uvítame, ak nás kontaktujete pre ďalšie diskusie o vašich špecifických požiadavkách a začatie rokovaní o obstarávaní.

Referencie

• "Silicon in Semiconductor Industry" - Príručka technológie polovodičov
• "Zliatie kremíkovým kovom" - Metallurgy Journal
• "Procesy čistenia kremíka" - Chemical Engineering Review