矽提純

雖然矽在地殼中是第二多的元素，但它是由多種化合物組成，主要有不純的二氧化矽和矽酸鹽(Si+O+另外元素)，在自然中沒有單純的矽元素。製造半導體器件所用的單晶矽是一種人造材料。

基本介紹

• 中文名：矽提純
• 材料來源：地殼中
• 材料性質：人造材料
• 材料組成：不純的二氧化矽和矽酸鹽

背景

雖然矽在地殼中是第二多的元素，但它是由多種化合物組成，主要有不純的二氧化矽和矽酸鹽(Si+O+另外元素)，在自然中沒有單純的矽元素。製造半導體器件所用的單晶矽是一種人造材料。

提純過程

如前所述，矽是一種人造材料。在矽的製造過程中必須從矽的化合物中分離出矽，並從分離後的矽中進一步提純矽。

低品質的二氧化矽首先在電爐里與碳一起加熱，通過碳對不純的二氧化矽進行還原（減少二氧化矽），得到不純的元素矽。

經過氯化處理後形成一種氯化物，如四氯化矽（SiCl4）或三氯氫矽（SiHCl3），這兩種化合物在室溫下是液體。事實證明液化過程是行之有效的方法。鑒於固體提純的困難性，許多提純的標準工藝都是利用液體來提純的。

通過多重蒸餾和其他液體提純之後可得到超純度的SiCl4或SiHCl3。

最後，用化學方法對高純度的氯化物進行還原，可以得到所期望的超純元素矽。例如：SiCl4在氫氣氛中加熱可生成4HCl+Si，即[SiCl4+2H2→4HCl+Si]。