1. Komposisi & kesucian
Silikon logam (silikon gred logam, mg-si):
Komposisi: Terutamanya silikon unsur (SI) dengan~ 98-99% kesucian.
Kekotoran: Mengandungi jumlah jejak besi (Fe), aluminium (Al), kalsium (CA), dan unsur -unsur lain dari bahan mentah.
Nota: Kadang-kadang dipanggil "silikon pukal" atau "ferrosilicon" (jika aloi dengan besi), tetapi dengan ketat, Mg-Si bukan aloi kecuali dinyatakan (misalnya, Fesi).
Polysilicon (silikon polikristalin):
Komposisi: Silikon ultra tinggi (99.9999%+, Selalunya 9n hingga 11n kesucian).
Kekotoran: Kekotoran yang tidak dapat dielakkan (penyingkiran logam, oksigen, dan karbon adalah kritikal).
Struktur: Polycrystalline (banyak kristal silikon kecil), berbanding dengan silikon monocrystalline yang digunakan dalam beberapa elektronik.
2. Proses pengeluaran
Silikon logam (mg-si):
Dihasilkan melaluiPengurangan karboterSilika (kuarza) dalam relau arka elektrik.
Bahan mentah: Silika (SIO₂) + Karbon (Coke/Arang).
Menghasilkan benjolan silikon yang rapuh dengan kesucian ~ 98-99%.
Polysilicon:
Berasal dariMemperbaiki Mg-SiMelalui proses maju sepertiProses SiemensAtau Reaktor Bed Fluidized (FBR).
Mg-Si disucikan dengan menguraikan sebatian silikon yang tidak menentu (contohnya, trichlorosilane) dan menyebarkan semula silikon polikristalin ultra-tujuan.
3. Sifat fizikal
| Harta | Silikon logam (mg-si) | Polysilicon |
|---|---|---|
| Kesucian | 98-99% SI (gred perindustrian) | 99.9999%+ SI (kesucian ultra tinggi) |
| Struktur | Benjolan atau jongkong (mungkin polikristalin) | Granul atau potongan polikristalin |
| Kawasan permukaan | Rendah | Tinggi (kerana bentuk berbutir) |
4. Aplikasi
Silikon logam (mg-si):
Pembuatan keluli: Digunakan sebagaiDeoxidizerUntuk mengeluarkan oksigen dari keluli cair.
Aloi: Komponen dalam aloi aluminium (misalnya, al-Si untuk bahagian automotif) dan aloi magnesium.
Foundries: Meningkatkan ketidakstabilan dan menghalang pembentukan sanga.
Prekursor untuk polysilicon: Mg-Si ditapis ke dalam polysilicon untuk kegunaan berteknologi tinggi.
Polysilicon:
Panel solar: Bahan menteri utama untukSel fotovoltaik(Tenaga solar).
Semikonduktor: Digunakan untuk mengeluarkan ICS, microchips, dan silikon gred solar.
Elektronik Lanjutan: Gred tinggi untuk aplikasi canggih seperti sel solar gred ruang.
5. Kos dan pasaran
Silikon logam (mg-si):
Lebih murah untuk menghasilkan kerana keperluan kesucian yang lebih rendah.
Harga yang dipengaruhi oleh bijih besi dan ketersediaan kuarza.
Polysilicon:
Lebih mahal disebabkan oleh penyucian intensif tenaga (contohnya, proses Siemens).
Pasaran didorong oleh permintaan tenaga solar dan pembuatan semikonduktor.
6. Ringkasan Perbezaan
| Aspek | Silikon logam (mg-si) | Polysilicon |
|---|---|---|
| Kesucian | Gred perindustrian (~ 98-99% SI) | Ultra-high purity (>99.9999% SI) |
| Struktur | Benjolan pukal/jongkong | Granular, polikristalin |
| Penggunaan akhir | Keluli, aloi, pemutus | Panel solar, semikonduktor |
| Pengeluaran | Pengurangan karboker mudah | Pembersihan lanjutan mg-si |
