Киселёв Александр Дмитриевич ПРОЦЕССЫ ПОЛУЧЕНИЯ КРЕМНИЯ С НИЗКИМ СОДЕРЖАНИЕМ ПРИМЕСЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАГНИЕТЕРМИЧЕСКОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДИОКСИДА КРЕМНИЯ В АППАРАТАХ СТЕСНЕННОГО ПАДЕНИЯ

summary

Во введении обоснована актуальность темы исследования, изложены цели диссертационной работы, показана научная новизна и практическая значимость, представлены основные положения, выносимые на защиту, указан личный вклад автора в исследования.
В первой главе проведен аналитический обзор работ, посвященных процессам получения технического и полупроводникового кремния из различного кремнесодержащего сырья. По литературным данным выяснено, что наиболее
5

широко распространенными способами получения высокочистого продукта является подходы, основанные на получении кремния из металлургического кремния с переводом форму трихлорсиланов и моносиланов с последующей очисткой и восстановлением (Simens процесс), а также методы доочистки металлургического кремния до необходимой чистоты (зонная перекристаллизация, метод Чохральского). Установлено, что, несмотря на свою отлаженность и распространенность, существующие процессы получения особо чистого кремния являются многостадийными, науко- и энергоёмкими.
Выявлено, что самой дорогостоящей стадией в существующих способах производства кремния является очистка кремнийсодержащего соединения от примесей, которая достигается сублимацией-десублимацией, либо ректификацией его летучего соединения. Удобным соединением кремния для очистки от примесей является гексафторосиликат аммония, который можно получить фторированием оксида кремния в расплаве фторида или гидродифторида аммония. Аммиачным осаждением из гексафторосиликата аммония можно получить оксид кремния, который и применить для получения кремния, например, методами металлотермии. Сделано предположение о перспективности металлотермического метода получения кремния при использовании в качестве восстановителя магния.
Обзор литературы завершает обоснование цели и задач исследований, в которой подробно описан выбор объектов исследования, основные направления работы и методы их выполнения.
Во второй главе дана характеристика используемых в работе материалов и реактивов, приведено описание приборов и методов проведения анализов, освещены аспекты методологического обеспечения экспериментальных исследований.
В третьей главе приведено поэтапное исследование процессов восстановления высокочистого диоксида кремния (полученного с использованием фтороаммонийной технологии) магнием в зависимости от условий инициации, от агрегатного состояния исходных веществ и от способа их подачи в реакционную зону.