侯彦青
,
谢刚
,
陶东平
,
俞小花
,
李荣兴
,
宋东明
中国有色金属学报
应用有关热力学数据研究了与多晶硅主要生产工艺即西门子法相关的“Si-Cl-H”三元系的复杂化学反应,研究SiCl4氢化转化为SiHCl3过程中可能发生的15个反应,给出15个反应的ΔGθm -T图；并确定5个独立的反应,给出这5个独立反应的KθP -T图;高温时主反应(1)的Kp增长较慢,而反应(2)和(5)的KθP快速增大,1 373K时,主反应(1)的KθP较小,为0.157 1.进一步研究温度、压强和进料配比nH2/nsicl4对SiCl4氢化率的影响,并绘制出SiCl4氢化率随这些因素的变化曲线.结果表明:当压强和进料配比一定时,SiCl4的氢化率随温度的升高先增加后降低;增大压强或增加进料配比nH2/nsiCl4都会提高SiCl4的氢化率;SiCl4氢化转化为SiHCl3过程的最佳操作条件为温度为1 000℃,压强为0.3 MPa,进料配比nH,/nSiCl4为4,在此条件下,SiCl4的氢化率为25.78％.
关键词:
SiCl4
,
SiHCl3
,
热力学
,
转化
宋东明
,
谢刚
,
马卓煌
,
陈丽娟
,
张艺
,
侯彦青
功能材料与器件学报
多晶硅是主要功能半导体材料.磷作为主要施主杂质,其含量直接影响多晶硅的半导体性能.多晶硅制备普遍采用改良西门子工艺,在密闭、复杂的动态工艺系统中,磷存在的化合物、含量及转化,无法实际有效掌握、但又非常重要;利用Aspen plus等软件对流程中主要的工艺系统模拟计算,并结合热力学反应分析,研究磷的分布规律、存在形式和量化含量;研究发现磷的主要化合物类型除PCl3,在还原或氢化炉这种高温、富氢条件下,PCl3会转化成PH3.在还原过程中磷存在富集效应.尾气回收解析塔解析效果的好坏影响着磷去除效果.研究结果表明,若要使还原多晶硅产品符合国标太阳能三级磷≤7.74ppba的要求,则对本文建立的模拟工艺流程,需要精馏前、后的SiHCl3中P应分别≤2557 ppbw和1.79ppbw.
关键词:
聂陟枫
,
谢刚
,
侯彦青
,
崔焱
,
李荣兴
,
宋东明
人工晶体学报
本文考虑包括热辐射在内的质量传递、动量传递、能量传递三维模型,利用流体力学计算软件,对12对棒西门子多晶硅CVD还原炉硅沉积过程的传热情况进行数值模拟.应用传热模型计算了实际还原过程的总能耗,并与实际生产运行测量值进行比较,相对误差为7.1％,表明传热模型准确可靠.基于DO离散坐标辐射模型,详细分析了硅棒与反应器壁间的辐射换热情况,探讨了硅棒生长过程中内、外环硅棒辐射能的变化趋势以及不同器壁发射率对还原炉内辐射能的影响.结果表明:辐射换热是硅沉积过程最主要的热量传递形式;外环硅棒的辐射能远大于内环硅棒的辐射能,并且外环硅棒的辐射能随硅棒直径的增大而增大;硅棒辐射能随着反应器壁材料发射率的增大而增大,并采用典型工况数据,计算了不同反应器壁材料发射率条件下的产品单位质量理论能耗.
关键词:
辐射换热
,
CVD还原炉
,
多晶硅
,
数值模拟
,
改良西门子法
侯彦青
,
谢刚
,
俞小花
,
李荣兴
,
宋东明
中国有色金属学报
根据相关热力学数据,首先计算并拟合得到Si-Cl-H三元系中气相Cl与H原子的摩尔比(nCl/nH)与反应达到平衡时的气相Si与Cl原子的摩尔比(nsi/nCl)Eq的关系.为了得到合理的SiCl4 (STC)和SiHCl3 (TCS)的进料配比,详细分析TCS与STC的3种配比(nTCS/nSTC分别为1/4、1和4)时温度、压强以及进料配比对Si沉积率的影响.结果表明:以STC和TCS的混合物为原料时,最佳温度为1400K,压强为0.1MPa.为了保证硅产率达到可工业化生产的35％以上,当原料摩尔比(nTCS/nSTC)为1/4时,原料中nCl/nH为0.055;当原料摩尔比(nTCS/nSTC)为1时,原料中nCl/nH比为0.07;当原料摩尔比(nTCS/nSTC)为4时,原料中nCl/nH为0.09.随着硅原料中TCS所占比例的增大,在较高的nCl/nH下,就可以得到较高的硅产率.最后分析得到:当选定原料配比时,要得到合理的硅产率,所需要控制nCl/nH的范围;当进料中nCl/nH一定时,要得到合理的硅产率,需选择原料配比的理想范围.
关键词:
西门子法
,
SiHCl3
,
SiCl4
,
多晶硅
,
硅产率
过凯
,
关华
,
宋东明
电镀与涂饰
采用化学镀镍和聚苯胺包覆分别对碳纤维布进行表面改性。表征了不同方法改性前后碳纤维布的表观形貌和导电性，并采用弓形法对碳纤维布在X波段的雷达反射率进行测试。结果表明，未改性、镀镍和聚苯胺包覆碳纤维布的电阻分别为24.2、22.6和60.6?。频率较低时，镀镍碳纤维布的雷达反射率低于未改性碳纤维布；在8~12 GHz全频段，前者的平均反射率比后者高22.35%。聚苯胺包覆碳纤维布在8~12 GHz全频段内的雷达反射率均小于改性前的碳纤维布，其平均反射率降低了104.71%。
关键词:
碳纤维布
,
化学镀镍
,
聚苯胺包覆
,
雷达波反射率
,
弓形法
刘杰
,
关华
,
宋东明
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20160302
为提高赤磷（ RP ）的热安定性，采用氢氧化铝－酚醛树脂包覆赤磷，并用傅里叶变换红外光谱仪和扫描电子显微镜对包覆层进行表征，通过差热分析方法对包覆前后的赤磷样品进行热分析．研究结果表明：包覆赤磷（ MRP ）的氧化起始温度、氧化峰值温度及氧化终止温度分别提高34．0、36．0、35．0℃；410℃下的恒温热重分析测得未包覆赤磷在恒温约4 min氧化完成，而包覆赤磷在恒温13 min仅有45．5％的赤磷被氧化；包覆赤磷的氧化放热峰温后移34．0℃；计算得出包覆赤磷的自发火温度提高14．39 K．相比于未包覆赤磷，包覆赤磷的热安定性有所提高，且包覆材料很好地包覆在赤磷表面．
关键词:
包覆赤磷
,
热安定性
,
差热分析
,
热重-微商热重分析
,
恒温热重分析
