威海環(huán)可重復(fù)使用高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷坩堝升級(jí)瀛坩堝、石墨坩堝的5大優(yōu)勢(shì)助力我國(guó)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(yīng)用

目前，國(guó)內(nèi)普遍采用石英坩堝和石墨坩堝同時(shí)拉制半導(dǎo)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(gè)別廠家也有使用。 40英寸及以上太陽能級(jí)石英坩堝或半導(dǎo)體級(jí)石英坩堝。

▲提拉單晶硅用石英坩堝

目前，國(guó)內(nèi)主要石英坩堝生產(chǎn)廠家的坩堝生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)比較成熟。 大多采用電弧熔煉法和旋轉(zhuǎn)成型法生產(chǎn)拉制單晶硅棒用石英坩堝。 該方法利用旋轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)。 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(jìn)口美國(guó)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(guó)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(diǎn)

由于經(jīng)過涂層技術(shù)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(dǎo)體硅片加工中的關(guān)鍵耗材。 也是硅片質(zhì)量的重要保證。 因此，石英坩堝是一個(gè)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(dǎo)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(jìn)口高純石英砂和國(guó)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(dòng)。 近年來，石英砂價(jià)格一路上漲，而進(jìn)口高純石英砂由于原材料壟斷格局，價(jià)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(jià)格上漲，目前一只石英坩堝的價(jià)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(shí)拉制單晶硅棒

受進(jìn)口高純石英砂原料壟斷格局影響，石英坩堝不僅價(jià)格高，而且質(zhì)脆、易破碎。 它們?cè)诠ぷ鳒囟认潞苋菀总浕?，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(yīng)用于太陽能和半導(dǎo)體領(lǐng)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(fèi)，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(zhuǎn)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(zhuǎn)換效率，是當(dāng)前太陽能光伏行業(yè)和半導(dǎo)體行業(yè)研究和產(chǎn)業(yè)化關(guān)注的焦點(diǎn)單晶硅片產(chǎn)業(yè)。 的關(guān)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(jí)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(duì)石英坩堝的嚴(yán)重侵蝕，反應(yīng)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(yīng)方程式如下：

二氧化硅→硅+氧

石英分解的氧氣進(jìn)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(huì)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(huì)使用氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)。 由于氮氧絡(luò)合物的能級(jí)很淺，氮的固溶度很低，所以它對(duì)單晶硅或多晶硅材料影響不大。

氮化硅是強(qiáng)共價(jià)化合物，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有良好的耐高溫性和致密性； 氮化硅自擴(kuò)散系數(shù)低，抗雜質(zhì)擴(kuò)散能力強(qiáng)，防水汽滲透能力強(qiáng)； 氮化硅具有良好的耐腐蝕性和抗氧化、耐摩擦、自潤(rùn)滑等性能； 氮化硅不與熔融硅Si發(fā)生反應(yīng)，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(jié)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(dǎo)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(gè)水平上。 無氧氮化硅坩堝的導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)石英坩堝的幾十倍。 采用高純高導(dǎo)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(shí)的硅熔化時(shí)間和爐冷時(shí)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(yùn)營(yíng)成本。

與石英坩堝相比，可重復(fù)使用的高純、高導(dǎo)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(shí)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(shí)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(fù)工序，同時(shí)也將減少單晶硅的電耗。晶體硅。 體積進(jìn)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(diǎn)。 國(guó)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(fù)使用的高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷坩堝是熔煉多晶硅用石英坩堝的升級(jí)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(biāo)對(duì)比

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

是一家專業(yè)從事Si?N?可重復(fù)使用高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷坩堝、高導(dǎo)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(jié)構(gòu)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(yuǎn)環(huán)生產(chǎn)的可重復(fù)使用的高純高導(dǎo)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(dǎo)熱系數(shù)，威海圈開發(fā)了高純度、高導(dǎo)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(dǎo)體領(lǐng)域重復(fù)使用。 威海圈制備的高純、高導(dǎo)熱氮化硅坩堝可多次重復(fù)使用，避免了石英坩堝一次性使用造成的資源浪費(fèi)，并且具有優(yōu)越的導(dǎo)熱性和耐高溫性能，以及抗壓強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)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(zhuǎn)換效率，對(duì)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(yuǎn)環(huán)制備的可重復(fù)使用的高純、高導(dǎo)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(duì)單晶硅棒的氧供體效應(yīng)的缺陷，由于硼氧復(fù)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(diǎn)。

然而，目前燒結(jié)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(shè)備，如大直徑、大壓力的冷等靜壓機(jī)、爐腔足夠大的氣氛加壓燒結(jié)爐等。 較大的坩堝需要具有較大腔體的燒結(jié)爐。 超大型專業(yè)設(shè)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(jié)專業(yè)設(shè)備。

威海環(huán)可重復(fù)使用的高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷坩堝可根據(jù)用戶的特殊要求進(jìn)行定制。 關(guān)于大尺寸、超大型可重復(fù)使用高純高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷坩堝的性能、規(guī)格、技術(shù)參數(shù)及配套氮化硅陶瓷結(jié)構(gòu)件——威海遠(yuǎn)環(huán)彥輝歡迎各位同行、同仁交流隨時(shí)。 討論！ 我們一起解決問題，學(xué)習(xí)改進(jìn)各種設(shè)備或大型工業(yè)裝置關(guān)鍵部件的新技術(shù)和方法。 可重復(fù)使用的高純高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷坩堝，配套耐磨氮化硅陶瓷結(jié)構(gòu)件、耐高溫氮化硅陶瓷結(jié)構(gòu)件、耐高溫氮化硅陶瓷結(jié)構(gòu)件、高硬度硅氮化物總是受歡迎的。 陶瓷結(jié)構(gòu)件根據(jù)用戶的特殊要求加工定制。 英國(guó)坩堝、石墨坩堝升級(jí)為威海環(huán)可重復(fù)使用高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷坩堝的五大優(yōu)勢(shì)助力我國(guó)單晶硅產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效。

威海遠(yuǎn)環(huán)多年來與國(guó)內(nèi)在精密陶瓷材料領(lǐng)域具有一定權(quán)威和成果的大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)建立了校企研發(fā)合作關(guān)系。 擁有一批從事多年研究開發(fā)的中高級(jí)技術(shù)人員和管理人員。 這使我們擁有精湛的技術(shù)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)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(cè)團(tuán)隊(duì)擁有豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，核心工程師擁有十多年的精密陶瓷技術(shù)積累和強(qiáng)大的應(yīng)用開發(fā)能力。 威海遠(yuǎn)環(huán)始終致力于高性能、高可靠性氮化硅陶瓷的設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，打造可重復(fù)使用高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷坩堝生產(chǎn)領(lǐng)先品牌，持續(xù)為客戶提供通過技術(shù)創(chuàng)新及時(shí)推出具有成本效益的氮肥。 硅陶瓷材料產(chǎn)品及服務(wù)。

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