威海环可重复使用高导热氮化硅陶瓷坩埚升级瀛坩埚、石墨坩埚的5大优势助力我国单晶硅产业提质增效。
石英坩埚在单晶硅行业的应用
目前，国内普遍采用石英坩埚和石墨坩埚同时拉制半导体单晶硅和光伏单晶硅。 用于制造单晶硅的石英坩埚规格通常为18英寸至36英寸，个别厂家也有使用。 40英寸及以上太阳能级石英坩埚或半导体级石英坩埚。
▲提拉单晶硅用石英坩埚
目前，国内主要石英坩埚生产厂家的坩埚生产技术已经比较成熟。 大多采用电弧熔炼法和旋转成型法生产拉制单晶硅棒用石英坩埚。 该方法利用旋转产生的离心力来制造高纯度石英。 在洁净的环境下，砂子堆积在坩埚状模具的内表面上，然后通过电弧放电加热，使堆积在内表面上的石英粉熔化并玻璃化，最终形成半透明的拉制单晶硅石英坩埚。 。 用于生产单晶硅的石英坩埚具有内外两层结构。 由于石英坩埚内层影响最终单晶硅片的质量，一般采用进口美国高纯石英砂或挪威高纯石英砂。 石英坩埚的外层主要是为了散热，使用国产石英砂通常就可以满足需求。
石英坩埚拉制单晶硅的缺点
由于经过涂层技术处理的石英坩埚只能使用一次，因此每拉制一炉单晶硅就需要更换石英坩埚。 可以说，石英坩埚是用来盛装高温硅原料的容器。 是光伏硅片、半导体硅片加工中的关键耗材。 也是硅片质量的重要保证。 因此，石英坩埚是一个绘图单元。 晶体硅棒是不可缺少的消耗品和刚性需求。
目前，半导体行业占单晶硅片需求量的60%以上。 但由于近两年新能源太阳能光伏电池行业需求爆发，进口高纯石英砂和国产纯石英砂受到新能源太阳能光伏电池行业需求的拉动。 近年来，石英砂价格一路上涨，而进口高纯石英砂由于原材料垄断格局，价格更是一路上涨。 据业内资深人士介绍，由于石英砂原料价格上涨，目前一只石英坩埚的价格在元左右，比去年同期上涨约3倍。
▲石英坩埚和石墨坩埚同时拉制单晶硅棒
受进口高纯石英砂原料垄断格局影响，石英坩埚不仅价格高，而且质脆、易破碎。 它们在工作温度下很容易软化，需要与石墨坩埚一起使用。 这种石英坩埚+石墨坩埚方式广泛应用于太阳能和半导体领域拉制大直径单晶硅棒的生产过程中，石英坩埚+石墨坩埚方式支持大直径单晶硅棒的连续拉制。高温条件下的晶体硅棒。 生产过程不仅造成资源浪费，增加回收成本，而且增加单位成本。 晶体硅的生产成本不利于降低单晶硅的氧含量和提高太阳能光伏电池的转换效率。
寻找新材料、开发节能降耗坩埚，降低单晶硅生产成本，提高单晶硅片质量和电池转换效率，是当前太阳能光伏行业和半导体行业研究和产业化关注的焦点单晶硅片产业。 的关键.
氮化硅坩埚是用于拉制单晶硅棒或熔炼多晶硅锭的石英坩埚的升级迭代产品。
在单晶硅或多晶硅的铸造过程中，杂质主要影响多晶硅锭或单晶硅棒的质量。 杂质的主要来源之一是用于熔炼多晶硅锭或拉制单晶硅棒的石英坩埚。 液态硅在高温下对石英坩埚的严重侵蚀，反应方程式如下：
Si+SiO2→2SiO
部分SiO从硅熔体表面挥发，部分SiO在硅熔体中分解。 反应方程式如下：
二氧化硅→硅+氧
石英分解的氧气进入熔体并最终引入硅晶体中。 石英分解的氧成为有害物质，影响多晶硅锭或单晶硅棒的质量。
在单晶硅或多晶硅的铸造过程中，如果直接使用氮化硅坩埚来熔炼多晶硅锭或拉制单晶硅棒，则不会出现石英坩埚的情况。 氮不是硅晶体中的重要杂质。 在物理多晶硅的生产过程中，很多厂家都会使用氮气进行保护。 由于氮氧络合物的能级很浅，氮的固溶度很低，所以它对单晶硅或多晶硅材料影响不大。
氮化硅是强共价化合物，化学性质稳定，具有良好的耐高温性和致密性； 氮化硅自扩散系数低，抗杂质扩散能力强，防水汽渗透能力强； 氮化硅具有良好的耐腐蚀性和抗氧化、耐摩擦、自润滑等性能； 氮化硅不与熔融硅Si发生反应，不粘附在Si硅熔体上，具有优异的耐腐蚀性和可分离性。
目前单晶硅和多晶硅的烧结工艺是在石英坩埚内表面喷涂一层由高纯氮化硅粉末制成的浆料。 其作用是便于成品的脱模，提高成品的透明度和颜色。 一致性。
在导热性能方面，拉制单晶硅的石英坩埚和无氧氮化硅坩埚显然不在一个水平上。 无氧氮化硅坩埚的导热系数高达石英坩埚的几十倍。 采用高纯高导热无氧氮化硅坩埚代替石英坩埚，可以大大缩短拉制单晶硅时的硅熔化时间和炉冷时间。 不仅可以提高生产效率，还可以减少用电量，节省能源和生产运营成本。
与石英坩埚相比，可重复使用的高纯、高导热、无氧氮化硅坩埚还具有优异的高温性能和抗热震性能，优异的高温性能和抗热震性能为实现连续化生产提供了有效途径。拉晶和喂晶。 性能保证，连续拉晶加料不仅可以缩短单晶硅制备时间周期，提高产量和生产效率，而且避免了硅熔炼、冷却、开炉等重复工序，同时也将减少单晶硅的电耗。晶体硅。 体积进一步缩小。
用于熔炼多晶硅锭或拉制单晶硅棒的氮化硅坩埚具有诸多优点。 国内厂家已在石英坩埚上使用氮化硅涂层，用于熔炼多晶硅锭或拉制单晶硅棒，可以说，可重复使用的高导热氮化硅陶瓷坩埚是熔炼多晶硅用石英坩埚的升级迭代一步制锭或拉制单晶硅棒，无需氮化硅涂层。
氮化硅坩埚与石英坩埚物理性能指标对比
可重复使用的高导热氮化硅陶瓷坩埚助力我国单晶硅产业发展
是一家专业从事Si₃N₄可重复使用高导热氮化硅陶瓷坩埚、高导热氮化硅陶瓷基片、氮化硅微珠、氮化硅陶瓷球、氮化硅陶瓷结构件、氮化硅陶瓷磨床系列氮化硅精密陶瓷的制造商陶瓷材料。
▲威海远环生产的可重复使用的高纯高导热氮化硅陶瓷坩埚
为了突破现有氮化硅坩埚的尺寸和导热系数，威海圈开发了高纯度、高导热系数的氮化硅陶瓷坩埚，可在太阳能光伏新能源产业和集成电路芯片半导体领域重复使用。 威海圈制备的高纯、高导热氮化硅坩埚可多次重复使用，避免了石英坩埚一次性使用造成的资源浪费，并且具有优越的导热性和耐高温性能，以及抗压强度和抗弯强度。 可替代石英坩埚+石墨坩埚的双层功能，可降低单晶硅棒的氧含量，不仅提高太阳能电池的转换效率，对单晶硅的性能也能起到积极的作用，大大提高了硅片产品的产量。 质量并降低生产成本。
威海远环制备的可重复使用的高纯、高导热氮化硅坩埚，可以轻松从硅锭上脱落，而不粘硅，并且可以大大提高成品单晶硅棒的颜色一致性和透明度。
威海圆环的无氧氮化硅坩埚可以生产出含氧量极低的优质单晶硅棒，完全克服了石英坩埚中氧原子对单晶硅棒的氧供体效应的缺陷，由于硼氧复合体的存在而造成太阳能光伏电池的光致衰减等固有缺点。
然而，目前烧结大尺寸氮化硅陶瓷坩埚需要采用各种成型方式的大型专业设备，如大直径、大压力的冷等静压机、炉腔足够大的气氛加压烧结炉等。 较大的坩埚需要具有较大腔体的烧结炉。 超大型专业设备限制了大直径、大尺寸氮化硅陶瓷坩埚的生产和使用。 因此，迫切需要采购和开发符合要求的超大尺寸成型和烧结专业设备。
威海环可重复使用的高导热氮化硅陶瓷坩埚可根据用户的特殊要求进行定制。 关于大尺寸、超大型可重复使用高纯高导热氮化硅陶瓷坩埚的性能、规格、技术参数及配套氮化硅陶瓷结构件——威海远环彦辉欢迎各位同行、同仁交流随时。 讨论！ 我们一起解决问题，学习改进各种设备或大型工业装置关键部件的新技术和方法。 可重复使用的高纯高导热氮化硅陶瓷坩埚，配套耐磨氮化硅陶瓷结构件、耐高温氮化硅陶瓷结构件、耐高温氮化硅陶瓷结构件、高硬度硅氮化物总是受欢迎的。 陶瓷结构件根据用户的特殊要求加工定制。 英国坩埚、石墨坩埚升级为威海环可重复使用高导热氮化硅陶瓷坩埚的五大优势助力我国单晶硅产业提质增效。
威海远环多年来与国内在精密陶瓷材料领域具有一定权威和成果的大学和科研机构建立了校企研发合作关系。 拥有一批从事多年研究开发的中高级技术人员和管理人员。 这使我们拥有精湛的技术、严谨的学术态度、高度的敬业精神和高效的管理水平。 研发和生产检测团队拥有丰富的行业经验，核心工程师拥有十多年的精密陶瓷技术积累和强大的应用开发能力。 威海远环始终致力于高性能、高可靠性氮化硅陶瓷的设计、研发、生产和销售，打造可重复使用高导热氮化硅陶瓷坩埚生产领先品牌，持续为客户提供通过技术创新及时推出具有成本效益的氮肥。 硅陶瓷材料产品及服务。
威海环可重复使用高导热氮化硅陶瓷坩埚升级瀛坩埚、石墨坩埚的5大优势助力我国单晶硅产业提质增效（颜辉）
