وينقسم السيليكون المعدني إلى درجات مختلفة حسب درجة النقاء التي تحدد استخدامه في الصناعات المختلفة. وهنا تصنيف مفصل:
1. السيليكون المعدني (MG-Si)
نقاء:97%-99% سيليكون
الشوائب الكبرى:
الحديد (الحديد): أقل من أو يساوي 0.5%
الألومنيوم (آل): أقل من أو يساوي 0.5%
الكالسيوم (Ca): أقل من أو يساوي 0.3%
التطبيقات الرئيسية:
سبائك الألومنيوم(مثل قطع غيار السيارات ومكونات الطيران).
إنتاجالصلب السيليكون(للمحولات الكهربائية).
المواد الخام لسبائك الفيروسيليكون(المستخدمة في إنتاج الصلب).
إنتاج: يتم إنتاجه عن طريق الاختزال الكربوثيرمي في أفران القوس الكهربائي.
2. الطبقة الكيميائية للسيليكون
نقاء: أكبر من أو يساوي 99%السيليكون
الشوائب الكبرى:
الحديد: أقل من أو يساوي 0.4%
آل: أقل من أو يساوي 0.4%
كاليفورنيا: أقل من أو يساوي 0.1%
التطبيقات الرئيسية:
المواد الخام للإنتاجالسيليكون(موانع التسرب، مواد التشحيم، الراتنجات).
إنتاجالبولي سيليكون(باستخدام عمليات التنقية مثل طريقة سيمنز).
التكرير: مزيد من المعالجة لإزالة الشوائب لاستخدامها في الصناعة الكيميائية والطاقة الشمسية.
3. سيليكون من الدرجة الإلكترونية (EG-Si)
نقاء: أكبر من أو يساوي 99.9999% (نقاء 6N+)
الشوائب الرئيسية:
البورون (B)، الفوسفور (P): <1 جزء في البليون (جزء في المليار).
المعادن الثقيلة (مثل النحاس والنيكل): <0.1 جزء في البليون.
التطبيقات الرئيسية:
رقائق أشباه الموصلاتللدوائر المتكاملة (ICs) والرقائق الدقيقة.
الخلايا الكهروضوئية (PV).للألواح الشمسية.
إنتاج:
الاستلام منالبولي سيليكونباستخدام عمليات مثل طريقة Czochralski (CZ) أو طريقة المنطقة العائمة (FZ).
يتطلب تنقية عالية جدًا (على سبيل المثال، منطقة التكرير، وترسيب البخار الكيميائي).
4. سيليكون من الدرجة الشمسية (SoG-Si)
نقاء:من 99.9999% (6N) إلى 99.99999% (7N).
خيار وسيط بين الطبقات الكيميائية والإلكترونية.
طلب:
تستخدم بشكل رئيسي فيالخلايا الشمسية الكهروضوئية.
الكفاءة الاقتصادية: متطلبات نقاء أقل صرامة من الدرجة الإلكترونية، مما يقلل من تكاليف الإنتاج.
الملاحظات الرئيسية
البولي سيليكون مقابل السيليكون المعدني:
Поликремний (>99.9999% Si) يتم إنتاجه من السيليكون من الدرجة الكيميائية ويعمل بمثابة مقدمة لـ EG-Si وSoG-Si.
تأثير الشوائب:
حتى الشوائب النادرة (على سبيل المثال، Fe، Al) تؤدي إلى تفاقم الخصائص الكهربائية لأشباه الموصلات.
تقنيات التنقية المتقدمة (مثل التقطير والتكرير في مرحلة الغاز) مطلوبة للحصول على درجات أنقى.