Metoda proizvodnje silicija

Jul 19, 2022

U laboratoriju se magnezijev prah može koristiti za redukciju praškastog silicijevog dioksida pod crvenom toplinom, a stvoreni magnezijev oksid i magnezijev prah se isperu razrijeđenom kiselinom, a zatim se neiskorišteni silicijev dioksid ispere fluorovodičnom kiselinom kako bi se dobio elementarni silicij. Sav amorfni silicij dobiven ovom metodom nije dovoljno čist, a to je smeđe-crni prah. Industrijska proizvodnja silicija je redukcija silicija (sadržaj SiO2 veći od 99 posto) u elektrolučnoj peći. Korišteni redukcijski agensi su naftni koks i drveni ugljen. Kada se koristi istosmjerna elektrolučna peć, drveni ugljen može se u potpunosti zamijeniti petrolkoksom. Sadržaj pepela u naftnom koksu je nizak (0.3 posto do 0.8 posto), a visokokvalitetni silicij (SiO2 veći od 99 posto) može se koristiti za izravno taljenje visokokvalitetnog silicija za proizvodnju limova od silikonskog čelika. Poluvodički silicij visoke čistoće može se pripremiti redukcijom triklorosilana visoke čistoće SiHCl3 ili SiCl4 s vodikom na vrućoj silicijskoj šipki na 1200 stupnjeva. Ultračisti monokristalni silicij može se pripraviti Czochralskim ili zonskim taljenjem.

Amorfni silicij može se dobiti redukcijom silicija s magnezijem. Kristalni silicij može se dobiti redukcijom silicijevog dioksida ugljikom u električnoj peći. Silicij visoke čistoće koji se koristi u elektroničkoj industriji priprema se redukcijom triklorosilana ili silicijevog tetraklorida s vodikom.