用于直拉法的单晶硅需要通过破碎过程得到,本文简单介绍了一些破碎方法。
用于制造硅片的单晶硅锭是通过CZ(直拉)法得到的。
CZ法的主要原料是十亿分之几(ppb)的多晶硅,这些多晶硅是以块状的形态被放入坩埚中的,但是通过改良西门子法制得的多晶U型硅棒,长度在2.5米左右,因此需要一个破碎过程,才能形成块状尺寸的多晶硅。
目前的破碎方法主要有:人工破碎,机械破碎,热淬破碎,高压脉冲放电破碎等
人工破碎
人工破碎就是工人用碳化钨锤多晶硅棒进行锤击达到粉碎的目的。碳化钨的硬度仅次于钻石,能够保持锋利的边缘和形状,即使在高强度使用下也不容易磨损。
但是人工破碎的缺点是效率较低,难以实现均匀的粒度分布,且劳动强度大,容易产生粉尘和安全隐患。
机械破碎
颚式破碎机和双辊式破碎机是较为常见的两种机械破碎方式。
颚式破碎机是通过动颚和静颚之间的相对运动来破碎物料。当设备工作时,电动机带动皮带和皮带轮驱动偏心轴,使动颚上下运动。物料进入破碎腔后,动颚对物料进行挤压、摩擦等多种力的作用,从而实现破碎。
双辊式破碎机由两个相对旋转的圆辊组成,物料从进料口落入两辊之间,随辊子旋转被挤压和破碎,然后从底部排出。
热淬破碎
多晶硅块首先在炉中加热至高温,然后迅速从高温环境转移到冷却水中,由于热胀冷缩的作用,多晶硅便出现裂解,再轻轻敲击,多晶硅即可粉碎为块状。热淬破碎法可以更均匀地破碎硅棒,并可以显著减少粉尘和微粒的产生。
高压脉冲放电破碎
高压脉冲放电(High Voltage Pulsed Discharge ),是一种利用脉冲放电原理对硅原料进行破碎的方法。
将多晶硅棒放入去离子水中,使其完全浸没。去离子水作为电介质,可以有效地传导电脉冲。在电极和多晶硅棒之间的水介质中,电脉冲产生大量的电荷,这些电荷在极短的时间内轰击多晶硅棒,这会在其内部产生强烈的振动,而使多晶硅棒裂解。
审核编辑:黄飞
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原文标题:多晶硅是如何破碎成块状的?
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