什么是多晶硅和石英玻璃联合制备法？

什么是多晶硅和石英玻璃联合制备法？

多晶硅和石英玻璃都是当今世界电子工业和光电子工业不可缺少的重要基础材料，但它们是两种互不相关的产品。在传统生产中，它们是各自生产的，也就是说，生产多晶硅的，就单独生产多晶硅；生产石英玻璃的，就单独生产石英玻璃。 

“多晶硅和石英玻璃的联合制备法”就不同了，它是一种综合的生产方法，是用制备多晶硅所排放的尾气为原料来制备石英玻璃。 

在传统生产中，四氯化硅氢还原法和改良西门子法的尾气中都含有大量的四氯化硅和氢气。上文提到，四氯化硅是一种有毒的物质，对环境危害极大，绝对不可随便排放；氢气虽没毒，但它易燃易爆，是一种危险物质，也不可随便排放。长期以来，这种尾气一直困扰着多晶硅生产厂家。尾气中的四氯化硅和氢气正好是制造石英玻璃所需要的原料，把尾气送进制砣机，不仅可以生产出高纯度的石英玻璃，而且还可以解决困扰多晶硅生产厂家多年的难题。 

采用“多晶硅和石英玻璃的联合制备法”生产，其生产过程中发生的基本反应与传统单项生产方法是一样的，只不过这一反应是分阶段、分地点的。虽说是联合制备，但生产这些产品不是在同一个设备里生产，而是每一种产品都有各自的生产设备。也就是说，每种设备里发生的反应是不同的。 

在生产多晶硅的设备里发生四氯化硅与氢气的氢还原反应（在温度1150～1250℃下），四氯化硅与氢气主要发生下列反应： 

在生产石英玻璃的设备里发生四氯化硅与氧气和氢气的化学反应（在1400～1600℃的高温下），四氯化硅与氧气和氢气主要发生下列反应： 

联合制备法的生产工艺是连续的，其生产设备是单独的，也就是说，每一种产品都有各自的生产设备。这些设备是串联关系，从生产四氯化硅设备里出来的产品被直接送入生产多晶硅的设备里；从生产多晶硅设备里放出来的尾气被直接送入生产石英玻璃的设备里，其工艺流程如图所示。 

图　多晶硅和石英玻璃联合制备法的工艺流程