El silicio metalúrgico se clasifica en diferentes grados dependiendo del grado de pureza, lo que determina su aplicación en diversas industrias. Aquí hay una clasificación detallada:
1. Silicio metalúrgico (MG-Si)
Pureza: 97% -99% Silicon
Principales impurezas:
Hierro (fe): menor o igual a 0. 5%
Aluminio (Al): menor o igual a 0. 5%
Calcio (CA): menor o igual a 0. 3%
Áreas principales de aplicación:
Aleaciones de aluminio(por ejemplo, piezas automotrices, componentes aeroespaciales).
Producciónde acero de silicio(para transformadores eléctricos).
Materias primas paraaleaciones de ferrosilicón(utilizado en la producción de acero).
Producción: Producido por reducción carbotérmica en hornos de arco eléctrico.
2. Grado químico de silicio
Pureza: Mayor o igual al 99%silicio
Principales impurezas:
Fe: menos o igual a 0, 4%
Al: menos o igual a 0, 4%
Ca: menos o igual a 0. 1%
Áreas principales de aplicación:
Materias primas para la producción desiliconas(selladores, lubricantes, resinas).
PolisíticoProducción (a través de procesos de purificación como el método Siemens).
Refinación: Procesamiento adicional para eliminar las impurezas para su uso en la industria química y la energía solar.
3. Silicon de grado electrónico (EG-SI)
Pureza: Mayor o igual a99,9999% (6n+ pureza)
Impurezas clave:
Boron (b), fósforo (P): <1 ppb (partes por billón).
Metales pesados (por ejemplo, Cu, Ni): <0. 1 ppb.
Áreas principales de aplicación:
Obleas de semiconductorespara circuitos integrados (ICS) y microchips.
Células fotovoltaicas (PV)para paneles solares.
Producción:
Se produce depolisíticoutilizando procesos como el método CzochRalski (CZ) o el método de la zona flotante (FZ).
Se requiere purificación ultra alta (p. Ej., Refinación de zona, deposición de vapor químico).
4. Silicon de grado solar (SOG-SI)
Pureza: 99.9999% (6n) a 99.99999% (7n).
Una opción intermedia entre clases químicas y electrónicas.
Solicitud:
Se usa principalmente encélulas solares fotovoltaicos.
Rentable: Requisitos de pureza menos estrictos en comparación con el grado electrónico, lo que reduce los costos de producción.
Notas clave
Polysilicon vs. silicio metalúrgico:
Polysilicon (>99.9999% Si) está hecho de silicio de grado químico y sirve como precursor para EG-SI y SOG-Si.
Influencia de las impurezas:
Incluso las impurezas de trazas (p. Ej., Fe, AL) degradan las características eléctricas de los semiconductores.
Las calificaciones más puras requieren tecnologías de refinación avanzadas (por ejemplo, destilación, refinación de fase gaseosa).
