W. Zhu et al. har fremstillet ultrafine pulvere med høj renhed ved 1200 ~ 1400 grader ved kemisk dampaflejring ved brug af silan og acetylen som reaktionsgasser og brint som bæregas. Ved at bruge hexamethylsilan som reaktionskilde og hydrogen og argon som bæregasser, Anaguta et al. fremstillede også ultrafine siliciumpulvere med høj renhed og høj renhed ved kemisk dampaflejring ved 1050 ~ 1250 grader.
Medlemmer af begge disse forskningsgrupper brugte kemisk dampaflejring til at fremstille siliciumpulvere med høj renhed ved hjælp af organiske gaskilder. Imidlertid var de fremstillede ultrafine pulvere i nanoskala. Selvom renheden er høj, er den ikke let at indsamle og er ikke egnet til fremstilling af højrent højrent siliciumpulver i store mængder, hvilket ikke er befordrende for udviklingen af industrialisering på et senere tidspunkt.
Fremstillingsmetode med automatisk transport
Denne metode tager siliciumpulver og kønrøg som råmaterialer, tilføjer andre aktivatorer og reagerer direkte ved 1000 ~ 1150 grader for at generere pulver. Introduktionen af katalysator vil uundgåeligt påvirke renheden og kvaliteten af det fremstillede højrent siliciumpulver.
Derfor har mange forskere foreslået en forbedret selvformerende syntesemetode på dette grundlag. Den vigtigste forbedring er at undgå indførelse af en aktivator og at sikre en kontinuerlig og effektiv fremstillingsreaktion ved at øge fremstillingstemperaturen og kontinuerlig varmetilførsel. Så tidligt som i 1999, i Japan, blev pulvere med partikelstørrelser på 10 ~ 500 μm fremstillet ved forbrændingsmetode i intervallet 1700 ~ 2000 grader under anvendelse af ethylortosilikat som siliciumkilde og phenolharpiks som kulstofkilde, og massefraktionen af urenhedsindholdet var mindre end 0,5 × 10-6.
Imidlertid bruger reaktanterne af denne metode organiske materialer, så råvareomkostningerne er høje, hvilket ikke er befordrende for storskalaproduktion af højrent siliciumpulver. Forskere ved Shanghai Institute of Silicon Research fra det kinesiske videnskabsakademi fremstillet ved høj temperatur i en argonatmosfære med massefraktioner på henholdsvis 99,9 % og 99,999 %.
Forskerne brugte aktivt kul (partikelstørrelse 20 ~ 100 μm) og flagegrafit (partikelstørrelse 5 ~ 25 μm) som kulstofkilde (massefraktion 99,9%) og højrent silicium som siliciumkilde (partikelstørrelse 10 ~ 270 μm) , massefraktion 99,999 %).
Siliciumpulveret med høj renhed blev fremstillet i en vakuum højtemperatursintringsovn ved 1900 grader under argonatmosfære. Forsøgene viste, at renheden af det fremstillede højvakuum var overlegen i forhold til renheden af siliciumpulveret med høj renhed fremstillet under bæregas. Derudover blev monokrystaller dyrket under anvendelse af højrent siliciumpulver fremstillet under højvakuum. Resultaterne viser, at de dyrkede monokrystaller er af høj renhed og har fremragende semi-isolerende egenskaber, som opfylder kravene fra relaterede enheder til de elektriske egenskaber af halvisolerende substrater. Udsigter for høj-ren pulverfremstillingsteknologi
Forbedret selvformerende fremstilling er en almindelig metode til dyrkning af enkeltkrystaller i laboratoriet på grund af dens lave råmaterialeomkostninger og enkelhed. Forskellige fremstillingsprocesparametre viste sig at have en effekt på fremstillingsprodukterne.
