1. קומפוזיציה וטוהר
סיליקון מתכתי (סיליקון מתכת, MG-SI):
קומפוזיציה: בעיקר סיליקון יסודי (SI) עם~ 98–99% טוהר.
זיהומים: מכיל כמויות עקבות של ברזל (Fe), אלומיניום (AL), סידן (CA) ואלמנטים אחרים מחומרי גלם.
הערה: לפעמים נקרא "סיליקון בתפזורת" או "פרוסיליקון" (אם מסורבל בברזל), אך בקפדנות, Mg-Si אינו סגסוגת אלא אם כן צוין (למשל, FESI).
פוליסיליקון (סיליקון פולי -קריסטלי):
קומפוזיציה: סיליקון אולטרה-טוהר במיוחד (99.9999%+לעיתים קרובות טוהר 9N עד 11N).
זיהומים: זיהומים זניחים (הסרת מתכות, חמצן ופחמן הוא קריטי).
מבנה: Polycrystalline (גבישי סיליקון קטנים רבים), לעומת סיליקון מונוקריסטלי המשמש בחלק מהאלקטרוניקה.
2. תהליך ייצור
סיליקון מטאלי (MG-SI):
מיוצר דרךהפחתה קרבותרמיתשל סיליקה (קוורץ) בתנורי קשת חשמלית.
חומרי גלם: סיליקה (SiO₂) + פחמן (קולה/פחם).
מביא לגוש סיליקון מוצק שביר ומוצק עם ~ 98-99% טוהר.
פוליסיליקון:
נגזר מזיקוק MG-SIבאמצעות תהליכים מתקדמים כמותהליך סימנסאו כור מיטה נוזלי (FBR).
Mg-Si מטוהר על ידי פירוק תרכובות סיליקון נדיפות (למשל, טריכלורוסילן) והופעה מחדש של סיליקון פוליקריסטלי אולטרה-טהור.
3. תכונות פיזיות
| נכס | סיליקון מטאלי (MG-SI) | פוליסיליקון |
|---|---|---|
| טוהר | 98–99% SI (כיתה תעשייתית) | 99.9999%+ SI (טוהר גבוה במיוחד) |
| מבנה | גושים או מטילים (עשויים להיות פוליקריסטליים) | גרגירים או נתחים פולי -קריסטליים |
| שטח פנים | נָמוּך | גבוה (בגלל צורה גרגרית) |
4. יישומים
סיליקון מטאלי (MG-SI):
עשיית פלדה: משמש כ-Deoxidizerלהסרת חמצן מפלדה מותכת.
סגסוגות: רכיב בסגסוגות אלומיניום (למשל, Al-Si לחלקים לרכב) וסגסוגות מגנזיום.
יציקות: משפר את נזילות היציקה ומונע היווצרות סיגים.
מבשר לפוליסיליקון: MG-Si מעודן לפוליסיליקון לשימושים היי-טק.
פוליסיליקון:
פאנלים סולאריים: חומר מזון ראשוני עבורתאים פוטו -וולטאיים(אנרגיה סולארית).
מוליכים למחצה: משמש לייצור ICS, מיקרו-שבבים וסיליקון בדרגה סולארית.
אלקטרוניקה מתקדמת: ציוני טוהר גבוה ליישומים מתקדמים כמו תאים סולאריים בדרגת שטח.
5. עלות ושוק
סיליקון מטאלי (MG-SI):
זול יותר לייצור עקב דרישות טוהר נמוכות יותר.
מחירים שהושפעו מזמינות עפרות ברזל וקוורץ.
פוליסיליקון:
יקר יותר בגלל טיהור עתיר אנרגיה (למשל, תהליך סימנס).
שוק מונע על ידי ביקוש אנרגיה סולארית וייצור מוליכים למחצה.
6. סיכום ההבדלים
| היבט | סיליקון מטאלי (MG-SI) | פוליסיליקון |
|---|---|---|
| טוהר | כיתה תעשייתית (~ 98–99% SI) | Ultra-high purity (>99.9999% SI) |
| מבנה | גושים/מטילים בתפזורת | גרגירים, פוליקריסטליים |
| שימוש קצה | פלדה, סגסוגות, יציקה | פאנלים סולאריים, מוליכים למחצה |
| הפקה | הפחתה פשוטה קרבותרמית | טיהור מתקדם של Mg-Si |
