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三氯氢硅和四氯化硅氢还原反应都是吸热反应,因此升高温度使平衡向吸热一方移动,有利于硅的沉积,也会使硅的结晶性能更好。
但实际生产中反应温度也不能太高,这是因为硅和其它半导体材料的固相沉积一样,存在一个最佳温度。
一旦超过这个温度,随着温度的升高,沉积速度反而下降同时,杂质b、p化合物,随着温度的增高,其还原量也将加大,这将降低多晶硅的质量。
产量、良品率20年内最优解的温度,其实是1137°。
而且他还知道为什么张惠国和汉斯猫的工艺是控制在1100°。
他毕竟是个重生者,心里面其实透亮的。
之所以还原炉的遮热罩材料是石英玻璃,是因为老外试验出来的多晶硅还原炉的工作理想温度范围在1100°c左右。
而随着工艺的提升和纯度的要求,这个最优温度是在慢慢向上走的。
在改良西门子法第一代当时的工艺条件下,也就是上世纪60年代左右的时候,1100°高温下硅和氯化氢的反应生成多晶硅的速率较高。
而当初可用的材料里,石英玻璃刚好能够达到这个参数要求,且能够满足耐腐蚀性。
于是才是石英玻璃,于是才是1100°。
张惠国是完全复刻的第一代改良西门子法,期间有改动,但只是小改动,所以这个温度是适合的。
这就是‘其所以然’。
但是,科研永远都在寻路。
有了一条路后,需不需要去找一条更快的路?
在现实生活中,大家都明白,要想抵达一个目的地,从来都不是只有一条路的。
且不说什么原路线的截弯取直情况了,陆路可以,水路行不行?
就算没有水路,那么技术条件具备后,至少也应该有空中飞行方式。
解决还原炉材料的问题,也是如此。
老外当初造的时候,并没有00cr12ni10oti马氏体时效不锈钢这种材料。
这一串看似乱码数字字母的不锈钢,具有良好的强韧性匹配和耐腐蚀性能,能应用在航空航天、海洋建设和压力容器制造等领域。
同时,它拥有比普通低碳不锈钢更耐高温的特点。
这是改良西门子法下多晶硅还原炉后面几个阶段的版本答案。
显然,这不是最后版本的答案,第三代第九版永祥法的答案是超低碳不锈钢、合金、陶瓷混用。
但这是当前技术条件下,云帝所能想到的最优答案。
卿云咦了一声,故作惊讶的说着,“我前几天看重大项目推进进展报告的时候,太钢那边好像报告了一种特殊的超低碳不锈钢。
它并不是奥氏体不锈钢,而是马氏体不锈钢,名字挺怪的,所以我留意了一番。
这款不锈钢安全耐高温系数是1200度,而超低碳不锈钢从根子上就不影响晶体成型。
至于耐腐蚀耐辐射性能……
张老,这种材料原本是准备用在航空器材上的。
当然,具体什么航空器材会用,我不能说,但,如果按照您现在告诉我的材料系数,他们是肯定满足的。
你可以了解了解,看看有没有可能替代,毕竟这种不锈钢我们国内就有,我看这个还原炉工艺也不复杂。
我是想着,一旦可以用,那就极大的降低了我们的建造成本和生产成本。
当然,我只是个建议,决定权在您手上。”
张惠国闻言顿时瞪大了眼珠子,而后脸上露出了惊喜之色,“真的?那这……太省钱了!”
其实他心里有点不信。
但毕竟他是个经历若干运动会的老运动员,能活到现在也是人精,知道这种场合该做什么表情说什么话。
老实说,这个少年他很喜欢,但这个少年做董事长,他是不太满意的。
……
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