Το μεταλλουργικό πυρίτιο ταξινομείται σε διαφορετικούς βαθμούς ανάλογα με το βαθμό καθαρότητας, ο οποίος καθορίζει την εφαρμογή του σε διάφορες βιομηχανίες. Εδώ είναι μια λεπτομερής ταξινόμηση:
1. Μεταλλουργικό πυρίτιο (mg-si)
Καθαρότητα: 97% -99% πυρίτιο
Κύριες ακαθαρσίες:
Σίδηρος (Fe): λιγότερο από ή ίσο με 0. 5%
Αλουμίνιο (al): λιγότερο από ή ίσο με 0. 5%
Ασβέστιο (ca): λιγότερο από ή ίσο με 0. 3%
Κύριοι τομείς εφαρμογής:
Κράματα αργιλίου(π.χ. εξαρτήματα αυτοκινήτων, εξαρτήματα αεροδιαστημικής).
Παραγωγήχάλυβα πυριτίου(για ηλεκτρικούς μετασχηματιστές).
Πρώτες ύλες γιακράματα ferrosilicon(χρησιμοποιείται στην παραγωγή χάλυβα).
Παραγωγή: Παράγεται με καρβοθερμική μείωση των φούρνων ηλεκτρικού τόξου.
2. Χημικός βαθμός πυριτίου
Καθαρότητα: Μεγαλύτερο ή ίσο με 99%πυρίτιο
Κύριες ακαθαρσίες:
FE: λιγότερο από ή ίσο με 0, 4%
AL: λιγότερο από ή ίσο με 0, 4%
CA: λιγότερο από ή ίσο με 0. 1%
Κύριοι τομείς εφαρμογής:
Πρώτες ύλες για την παραγωγή τουσιλικόνες(στεγανωτικά, λιπαντικά, ρητίνες).
Πολυσυριτικόπαραγωγή (μέσω διαδικασιών καθαρισμού όπως η μέθοδος Siemens).
Διώροφος: Περαιτέρω επεξεργασία για την κατάργηση των ακαθαρσιών για χρήση στη χημική βιομηχανία και την ηλιακή ενέργεια.
3. Ηλεκτρονικό πυρίτιο βαθμού (π.χ.-si)
Καθαρότητα: Μεγαλύτερο από ή ίσο με99,9999% (6n+ καθαρότητα)
Βασικές ακαθαρσίες:
Boron (b), φωσφόρος (p): <1 ppb (μέρη ανά δισεκατομμύριο).
Βαριά μέταλλα (π.χ. Cu, Ni): <0. 1 ppb.
Κύριοι τομείς εφαρμογής:
Πλακίδια ημιαγωγώνΓια ολοκληρωμένα κυκλώματα (ICS) και μικροτσίπ.
Φωτοβολταϊκά (PV) κύτταραγια ηλιακούς συλλέκτες.
Παραγωγή:
Παράγεται απόπολυσυριτικόΧρησιμοποιώντας διαδικασίες όπως η μέθοδος Czochralski (CZ) ή η μέθοδος Float Zone (FZ).
Απαιτείται εξαιρετικά υψηλός καθαρισμός (π.χ. διύλιση ζώνης, εναπόθεση χημικών ατμών).
4. Ηλιακό πυρίτιο βαθμού (sog-si)
Καθαρότητα: 99.9999% (6n) έως 99.99999% (7n).
Μια ενδιάμεση επιλογή μεταξύ χημικών και ηλεκτρονικών τάξεων.
Εφαρμογή:
Χρησιμοποιείται κυρίως στοηλιακά φωτοβολταϊκά κύτταρα.
Αποδοτικός: Λιγότερο αυστηρές απαιτήσεις καθαρότητας σε σύγκριση με τον ηλεκτρονικό βαθμό, γεγονός που μειώνει το κόστος παραγωγής.
Βασικές σημειώσεις
Πολυσσυρόν έναντι μεταλλουργικού πυριτίου:
Polysilicon (>99.9999% SI) είναι κατασκευασμένο από πυρίτιο χημικής ποιότητας και χρησιμεύει ως πρόδρομος για τα EG-SI και SOG-SI.
Επιρροή των ακαθαρσιών:
Ακόμη και τα ιχνοστοιχεία (π.χ. Fe, AL) υποβαθμίζουν τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά των ημιαγωγών.
Οι καθαρότεροι βαθμοί απαιτούν προηγμένες τεχνολογίες διύλισης (π.χ. απόσταξη, διύλιση αερίου φάσης).
