威海環(huán)可重復使用高導熱氮化硅陶瓷坩堝升級瀛坩堝、石墨坩堝的5大優(yōu)勢助力我國單晶硅產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效。

石英坩堝在單晶硅行業(yè)的應用

目前，國內(nèi)普遍采用石英坩堝和石墨坩堝同時拉制半導體單晶硅和光伏單晶硅。 用于制造單晶硅的石英坩堝規(guī)格通常為18英寸至36英寸，個別廠家也有使用。 40英寸及以上太陽能級石英坩堝或半導體級石英坩堝。

▲提拉單晶硅用石英坩堝

目前，國內(nèi)主要石英坩堝生產(chǎn)廠家的坩堝生產(chǎn)技術已經(jīng)比較成熟。 大多采用電弧熔煉法和旋轉成型法生產(chǎn)拉制單晶硅棒用石英坩堝。 該方法利用旋轉產(chǎn)生的離心力來制造高純度石英。 在潔凈的環(huán)境下，砂子堆積在坩堝狀模具的內(nèi)表面上，然后通過電弧放電加熱，使堆積在內(nèi)表面上的石英粉熔化并玻璃化，最終形成半透明的拉制單晶硅石英坩堝。 。 用于生產(chǎn)單晶硅的石英坩堝具有內(nèi)外兩層結構。 由于石英坩堝內(nèi)層影響最終單晶硅片的質(zhì)量，一般采用進口美國高純石英砂或挪威高純石英砂。 石英坩堝的外層主要是為了散熱，使用國產(chǎn)石英砂通常就可以滿足需求。

石英坩堝拉制單晶硅的缺點

由于經(jīng)過涂層技術處理的石英坩堝只能使用一次，因此每拉制一爐單晶硅就需要更換石英坩堝。 可以說，石英坩堝是用來盛裝高溫硅原料的容器。 是光伏硅片、半導體硅片加工中的關鍵耗材。 也是硅片質(zhì)量的重要保證。 因此，石英坩堝是一個繪圖單元。 晶體硅棒是不可缺少的消耗品和剛性需求。

目前，半導體行業(yè)占單晶硅片需求量的60%以上。 但由于近兩年新能源太陽能光伏電池行業(yè)需求爆發(fā)，進口高純石英砂和國產(chǎn)純石英砂受到新能源太陽能光伏電池行業(yè)需求的拉動。 近年來，石英砂價格一路上漲，而進口高純石英砂由于原材料壟斷格局，價格更是一路上漲。 據(jù)業(yè)內(nèi)資深人士介紹，由于石英砂原料價格上漲，目前一只石英坩堝的價格在元左右，比去年同期上漲約3倍。

▲石英坩堝和石墨坩堝同時拉制單晶硅棒

受進口高純石英砂原料壟斷格局影響，石英坩堝不僅價格高，而且質(zhì)脆、易破碎。 它們在工作溫度下很容易軟化，需要與石墨坩堝一起使用。 這種石英坩堝+石墨坩堝方式廣泛應用于太陽能和半導體領域拉制大直徑單晶硅棒的生產(chǎn)過程中，石英坩堝+石墨坩堝方式支持大直徑單晶硅棒的連續(xù)拉制。高溫條件下的晶體硅棒。 生產(chǎn)過程不僅造成資源浪費，增加回收成本，而且增加單位成本。 晶體硅的生產(chǎn)成本不利于降低單晶硅的氧含量和提高太陽能光伏電池的轉換效率。

尋找新材料、開發(fā)節(jié)能降耗坩堝，降低單晶硅生產(chǎn)成本，提高單晶硅片質(zhì)量和電池轉換效率，是當前太陽能光伏行業(yè)和半導體行業(yè)研究和產(chǎn)業(yè)化關注的焦點單晶硅片產(chǎn)業(yè)。 的關鍵.

氮化硅坩堝是用于拉制單晶硅棒或熔煉多晶硅錠的石英坩堝的升級迭代產(chǎn)品。

在單晶硅或多晶硅的鑄造過程中，雜質(zhì)主要影響多晶硅錠或單晶硅棒的質(zhì)量。 雜質(zhì)的主要來源之一是用于熔煉多晶硅錠或拉制單晶硅棒的石英坩堝。 液態(tài)硅在高溫下對石英坩堝的嚴重侵蝕，反應方程式如下：

Si+SiO2→2SiO

部分SiO從硅熔體表面揮發(fā)，部分SiO在硅熔體中分解。 反應方程式如下：

二氧化硅→硅+氧

石英分解的氧氣進入熔體并最終引入硅晶體中。 石英分解的氧成為有害物質(zhì)，影響多晶硅錠或單晶硅棒的質(zhì)量。

在單晶硅或多晶硅的鑄造過程中，如果直接使用氮化硅坩堝來熔煉多晶硅錠或拉制單晶硅棒，則不會出現(xiàn)石英坩堝的情況。 氮不是硅晶體中的重要雜質(zhì)。 在物理多晶硅的生產(chǎn)過程中，很多廠家都會使用氮氣進行保護。 由于氮氧絡合物的能級很淺，氮的固溶度很低，所以它對單晶硅或多晶硅材料影響不大。

氮化硅是強共價化合物，化學性質(zhì)穩(wěn)定，具有良好的耐高溫性和致密性； 氮化硅自擴散系數(shù)低，抗雜質(zhì)擴散能力強，防水汽滲透能力強； 氮化硅具有良好的耐腐蝕性和抗氧化、耐摩擦、自潤滑等性能； 氮化硅不與熔融硅Si發(fā)生反應，不粘附在Si硅熔體上，具有優(yōu)異的耐腐蝕性和可分離性。

目前單晶硅和多晶硅的燒結工藝是在石英坩堝內(nèi)表面噴涂一層由高純氮化硅粉末制成的漿料。 其作用是便于成品的脫模，提高成品的透明度和顏色。 一致性。

在導熱性能方面，拉制單晶硅的石英坩堝和無氧氮化硅坩堝顯然不在一個水平上。 無氧氮化硅坩堝的導熱系數(shù)高達石英坩堝的幾十倍。 采用高純高導熱無氧氮化硅坩堝代替石英坩堝，可以大大縮短拉制單晶硅時的硅熔化時間和爐冷時間。 不僅可以提高生產(chǎn)效率，還可以減少用電量，節(jié)省能源和生產(chǎn)運營成本。

與石英坩堝相比，可重復使用的高純、高導熱、無氧氮化硅坩堝還具有優(yōu)異的高溫性能和抗熱震性能，優(yōu)異的高溫性能和抗熱震性能為實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)提供了有效途徑。拉晶和喂晶。 性能保證，連續(xù)拉晶加料不僅可以縮短單晶硅制備時間周期，提高產(chǎn)量和生產(chǎn)效率，而且避免了硅熔煉、冷卻、開爐等重復工序，同時也將減少單晶硅的電耗。晶體硅。 體積進一步縮小。

用于熔煉多晶硅錠或拉制單晶硅棒的氮化硅坩堝具有諸多優(yōu)點。 國內(nèi)廠家已在石英坩堝上使用氮化硅涂層，用于熔煉多晶硅錠或拉制單晶硅棒，可以說，可重復使用的高導熱氮化硅陶瓷坩堝是熔煉多晶硅用石英坩堝的升級迭代一步制錠或拉制單晶硅棒，無需氮化硅涂層。

氮化硅坩堝與石英坩堝物理性能指標對比

可重復使用的高導熱氮化硅陶瓷坩堝助力我國單晶硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展

是一家專業(yè)從事Si?N?可重復使用高導熱氮化硅陶瓷坩堝、高導熱氮化硅陶瓷基片、氮化硅微珠、氮化硅陶瓷球、氮化硅陶瓷結構件、氮化硅陶瓷磨床系列氮化硅精密陶瓷的制造商陶瓷材料。

▲威海遠環(huán)生產(chǎn)的可重復使用的高純高導熱氮化硅陶瓷坩堝

為了突破現(xiàn)有氮化硅坩堝的尺寸和導熱系數(shù)，威海圈開發(fā)了高純度、高導熱系數(shù)的氮化硅陶瓷坩堝，可在太陽能光伏新能源產(chǎn)業(yè)和集成電路芯片半導體領域重復使用。 威海圈制備的高純、高導熱氮化硅坩堝可多次重復使用，避免了石英坩堝一次性使用造成的資源浪費，并且具有優(yōu)越的導熱性和耐高溫性能，以及抗壓強度和抗彎強度。 可替代石英坩堝+石墨坩堝的雙層功能，可降低單晶硅棒的氧含量，不僅提高太陽能電池的轉換效率，對單晶硅的性能也能起到積極的作用，大大提高了硅片產(chǎn)品的產(chǎn)量。 質(zhì)量并降低生產(chǎn)成本。

威海遠環(huán)制備的可重復使用的高純、高導熱氮化硅坩堝，可以輕松從硅錠上脫落，而不粘硅，并且可以大大提高成品單晶硅棒的顏色一致性和透明度。

威海圓環(huán)的無氧氮化硅坩堝可以生產(chǎn)出含氧量極低的優(yōu)質(zhì)單晶硅棒，完全克服了石英坩堝中氧原子對單晶硅棒的氧供體效應的缺陷，由于硼氧復合體的存在而造成太陽能光伏電池的光致衰減等固有缺點。

然而，目前燒結大尺寸氮化硅陶瓷坩堝需要采用各種成型方式的大型專業(yè)設備，如大直徑、大壓力的冷等靜壓機、爐腔足夠大的氣氛加壓燒結爐等。 較大的坩堝需要具有較大腔體的燒結爐。 超大型專業(yè)設備限制了大直徑、大尺寸氮化硅陶瓷坩堝的生產(chǎn)和使用。 因此，迫切需要采購和開發(fā)符合要求的超大尺寸成型和燒結專業(yè)設備。

威海環(huán)可重復使用的高導熱氮化硅陶瓷坩堝可根據(jù)用戶的特殊要求進行定制。 關于大尺寸、超大型可重復使用高純高導熱氮化硅陶瓷坩堝的性能、規(guī)格、技術參數(shù)及配套氮化硅陶瓷結構件——威海遠環(huán)彥輝歡迎各位同行、同仁交流隨時。 討論！ 我們一起解決問題，學習改進各種設備或大型工業(yè)裝置關鍵部件的新技術和方法。 可重復使用的高純高導熱氮化硅陶瓷坩堝，配套耐磨氮化硅陶瓷結構件、耐高溫氮化硅陶瓷結構件、耐高溫氮化硅陶瓷結構件、高硬度硅氮化物總是受歡迎的。 陶瓷結構件根據(jù)用戶的特殊要求加工定制。 英國坩堝、石墨坩堝升級為威海環(huán)可重復使用高導熱氮化硅陶瓷坩堝的五大優(yōu)勢助力我國單晶硅產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效。

威海遠環(huán)多年來與國內(nèi)在精密陶瓷材料領域具有一定權威和成果的大學和科研機構建立了校企研發(fā)合作關系。 擁有一批從事多年研究開發(fā)的中高級技術人員和管理人員。 這使我們擁有精湛的技術、嚴謹?shù)膶W術態(tài)度、高度的敬業(yè)精神和高效的管理水平。 研發(fā)和生產(chǎn)檢測團隊擁有豐富的行業(yè)經(jīng)驗，核心工程師擁有十多年的精密陶瓷技術積累和強大的應用開發(fā)能力。 威海遠環(huán)始終致力于高性能、高可靠性氮化硅陶瓷的設計、研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，打造可重復使用高導熱氮化硅陶瓷坩堝生產(chǎn)領先品牌，持續(xù)為客戶提供通過技術創(chuàng)新及時推出具有成本效益的氮肥。 硅陶瓷材料產(chǎn)品及服務。

威海環(huán)可重復使用高導熱氮化硅陶瓷坩堝升級瀛坩堝、石墨坩堝的5大優(yōu)勢助力我國單晶硅產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效（顏輝）