1. التكوين والنقاء
السيليكون المعدني (السيليكون المعدني الدراسي ، MG-SI):
التكوين: في المقام الأول السيليكون العنصري (SI) مع~ 98-99 ٪ نقاء.
الشوائب: يحتوي على كميات ضئيلة من الحديد (Fe) ، الألومنيوم (AL) ، الكالسيوم (CA) ، وعناصر أخرى من المواد الخام.
ملاحظة: في بعض الأحيان يطلق عليه "السيليكون السائبين" أو "الفيروسليكون" (إذا كان مملوءًا بالحديد) ، ولكن بالمعنى الدقيق للكلمة ، فإن MG-Si ليس سبيكة ما لم يتم تحديده (على سبيل المثال ، FESI).
polysilicon (السيليكون متعدد البلورات):
التكوين: السيليكون العالي العالي (99.9999%+، في كثير من الأحيان 9n إلى 11n نقاء).
الشوائب: شوائب ضئيلة (إزالة المعادن والأكسجين والكربون أمر بالغ الأهمية).
هيكل: متعدد البلورات (العديد من بلورات السيليكون الصغيرة) ، على عكس السيليكون أحادي البلورة المستخدمة في بعض الإلكترونيات.
2. عملية الإنتاج
السيليكون المعدني (MG-SI):
أنتجت عبرالحد من الحموضةمن السيليكا (الكوارتز) في أفران القوس الكهربائي.
المواد الخام: السيليكا (SIO₂) + الكربون (فحم الكوك/الفحم).
ينتج عنه كتلة من السيليكون هش والسيليكون مع نقاء 98-99 ٪ تقريبًا.
polysilicon:
مستمدة منتحسين MG-Siمن خلال العمليات المتقدمة مثلعملية Siemensأو مفاعل السرير المائع (FBR).
يتم تنقية MG-Si عن طريق تحلل مركبات السيليكون المتطايرة (على سبيل المثال ، Trichlorosilane) وإعادة تصوير السيليكون متعدد الكريستالات فائقة الكتل.
3. الخصائص الفيزيائية
| الممتلكات | السيليكون المعدني (MG-SI) | polysilicon |
|---|---|---|
| نقاء | 98-99 ٪ SI (الصف الصناعي) | 99.9999 ٪+ SI (نقاء للغاية) |
| هيكل | كتل أو سبائك (قد تكون البلورات) | حبيبات أو قطع متعددة الكريستالات |
| مساحة السطح | قليل | عالية (بسبب شكل حبيبات) |
4. التطبيقات
السيليكون المعدني (MG-SI):
صناعة الصلب: يستخدم كDeoxidizerلإزالة الأكسجين من الصلب المنصهر.
سبائك: مكون في سبائك الألومنيوم (على سبيل المثال ، Si لقطع غيار السيارات) وسبائك المغنيسيوم.
المسابك: يعزز الصب سيولة ويمنع تكوين الخبث.
مقدمة لل polysilicon: يتم تحسين MG-Si إلى polysilicon للاستخدامات عالية التقنية.
polysilicon:
الألواح الشمسية: المواد الأولية الأولية لالخلايا الكهروضوئية(الطاقة الشمسية).
أشباه الموصلات: تستخدم لتصنيع ICS ، والرقائق الدقيقة ، والسيليكون من الدرجة الشمسية.
إلكترونيات متقدمة: الدرجات عالية النقاء للتطبيقات المتقدمة مثل الخلايا الشمسية من الفضاء.
5. التكلفة والسوق
السيليكون المعدني (MG-SI):
أرخص للإنتاج بسبب انخفاض متطلبات النقاء.
الأسعار المتأثرة بتوافر خام الحديد والكوارتز.
polysilicon:
أكثر تكلفة بسبب التنقية المكثفة للطاقة (على سبيل المثال ، عملية Siemens).
السوق مدفوعًا بالطلب على الطاقة الشمسية وتصنيع أشباه الموصلات.
6. ملخص الاختلافات
| الجانب | السيليكون المعدني (MG-SI) | polysilicon |
|---|---|---|
| نقاء | الصف الصناعي (حوالي 98-99 ٪ SI) | Ultra-high purity (>99.9999 ٪ SI) |
| هيكل | الكتل السائبة/سبائك | الحبيبية ، متعدد الكريستالات |
| الاستخدام النهائي | الصلب ، سبائك ، صب | الألواح الشمسية ، أشباه الموصلات |
| الإنتاج | تخفيض بسيط في الحرامل | التنقية المتقدمة من MG-Si |
