Создание экспериментальной установки по производству чистого кремния

Основная проблема для производителей фотоэлектрических преобразователей (ФЭП) – сырье. ФЭПы производятся в основном из монокремния и мультикремния. Монокристаллический кремний, также как и мультикристаллический кремний, производится из поликремния либо из скрапа монокристаллического кремния. В любом случае, для ФЭП, кремниевых пластин, солнечных элементов, солнечных панелей, также как и для производства электроники, необходим поликристаллический кремний, марка 5N (99,999%), 6N (99,9999%), 8N, 9N, 11 N чистоты.

Проблема производства российского кремния для отечественной электроники – вопрос специфический. Поскольку у нас микроэлектронное производство сократилось до минимума (практически всего два действующих предприятия – “Микрон” и “Ангстрем”), то и потребности в кремнии соответствующие. К тому же, при существующем уровне технологии – 1,5-1 мкм – и требования к кремнию по мировым меркам не слишком высоки. Но с другой стороны, поликремний – это 70% всех потребляемых микроэлектроникой материалов. Нет его – нет и микроэлектроники. Поэтому кроме чисто экономических соображений, производство поликремния – это вопрос стратегический, поскольку затрагивает экономическую независимость и безопасность страны.
Существующие технологии и промышленность, технологические процессы сложны, небезопасны, потребляют большое количество энергии. Настоящее предложение позволит экспериментально получить монокристаллы чистого кремния на основе высокопроизводительной гелиотехнологии посредством проведения исследовательских работ и создания экспериментальной установки.

Цель проекта – проведение научно-экспериментальных исследований и создание экспериментальной установки по производству монокристаллов чистого кремния на основе новой, высокоэффективной гелиотехнологии. Для налаживания промышленного производства по данной технологии на первом этапе потребуется проведение опытно-экспериментальных работ, в результате чего будет создана экспериментальная установка с малым диаметром и апробирована новая технология производства чистого кремния. На основе полученного опыта и результатов появится возможность создания технологии производства чистого кремния в масштабах промышленности.

Возможные сферы применения - промышленное производство кремния, гелиотехнологическая промышленность, промышленное производство фотоэлектрических приборов (ФЭП), экспорт продукции. В настоящее время имеется научно-техническая и конструкторская документация.
Предлагается производство чистого кремния на основе химической реакции: SiO2(твёрд) + 2С(углерод)t → Si(крист) + 2CO(газ). Для проведения этой реакции при высокой температуре (около 2000 0С) подразумевается использование концентратора солнечных лучей. Концентратор состоит из параболоидного зеркала, в фокусе которого собираются солнечные лучи, доводя сырьё до нужной температуры. Сырьё плавится в прозрачном тигле, и превращается в монокристалл кремния при выходе из нагреваемой зоны.

Предлагаемая технология основывается на использовании гелиотехнологии, а также присутствующего в больших объёмах в пустынях республики оксида кремния (SiO2), в результате чего достигается высокая производительность, качество и малый объём отходов. При успешном проведении экспериментальных работ возможно промышленное внедрение технологии по производству чистого кремния, которая превышает по многим показателям мировой уровень.

Разработка защищена авторским свидетельством SU №1714304.
Объём требуемого финансирования будет определён после составления проектно-сметной документации. Ориентировочная сумма – 120-150 млн. сум.
 
 
 
 
Автор проекта: Миразизов А.
Центр подготовки и поддержки молодых программистов
Контактный телефон: 150-41-51