什么是流化床?什么是流化床法?
化工所用的反应床有两种:一种是固定的;另一种是流化的。所谓固定,是相对而生产的产品是沉 积在硅棒上,硅棒是不动的,因此,这种还原炉可 称为“固定还原炉”,也可简称为“固定床”。
有 一种反应床,它生产的产品是沉积在硅颗粒上,在 化学反应中,硅颗粒不停地上下翻腾、跳动,始终 处在流化状态,因此,这种反应床称为“流化 床”。 也有人将流化床中颗粒的这种上下翻腾、跳动称为“沸腾”,所以这种反应床又称为“沸腾 床”或 “沸腾炉”。
合成三氯氢硅所用的沸腾炉就 是流化床。使用流化床来生产多晶硅的方法就是多晶硅的流 化床法,简 称 为 “流化床法”。流化床法的工艺流程 与氢还原法基本相似,只是还原炉不同。 在多晶硅中,先将多晶硅颗粒放人流化床中,然 后将流化床内的空气置换成氢气,再通电为多晶硅颗粒加热。
当多晶硅温度达到500°C后,再 让三氯氢硅或四氣化硅与氢气的混合气从炉的下方进人流化床。混合气进炉后,自下而上地穿 过多晶硅颗粒随意填充状态的料层。当气流速度达到或超过多晶硅颗粒的临界流化速度时,多 晶硅颗粒就会呈上下翻腾状态,有部分多晶硅颗粒被气流夹带飘向流化床的上方。
同时加大加 热功率,使多晶硅的温度升(用四氣化硅时应达到1200°C )。这时,三氣氢硅或四氣 化硅的氢还原反应就会在多晶硅颗粒表面沉积上多晶硅。