多晶硅切片产品概述

第一节 产品定义、性能及应用特点

1、多晶硅切片产品定义：

硅是地壳中赋存最高的固态元素，其含量为地壳的四分之一，但在自然界不存在单体硅，多呈氧化物或硅酸盐状态。硅的原子价主要为4价，其次为2价；在常温下它的化学性质稳定，不溶于单一的强酸，易溶于碱；在高温下化学性质活泼，能与许多元素化合。

由于硅的禁带宽度和电子迁移率适中，硅器件的最高工作温度能达250℃，其制作的微波功率器件的工作频率可以达到C波段（5GHZ）。在硅的表面能形成牢固致密的SiO2膜，此膜能充当电容的电介质、扩散的隔离层、器件表面的保护层，随着平面工艺与光刻技术的问世而促进了硅的超大规模集成电路的发展。硅材料资源丰富，又是无毒的单质半导体材料，较易制作大直径无位错低微缺陷单晶。晶体力学性能优越，易于实现产业化，从而导致半导体硅材料成为电子材料中的第一大主体功能材料，并在今后较长时间内仍将成为半导体的主体材料。

多晶硅材料是以工业硅为原料经一系列的物理化学反应提纯后达到一定纯度的电子材料，是硅产品产业链中的一个极为重要的中间产品，是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制品的主要原料，是信息产业和新能源产业最基础的原材料。将多晶硅铸锭后切片，即可得道多晶硅切片。

2、多晶硅产品分类：

多晶硅按纯度分类可以分为冶金级（工业硅）、太阳能级、电子级。

1）冶金级硅（MG）：是硅的氧化物在电弧炉中被碳还原而成。一般含Si为90-95%以上，高达99.8%以上。

2）太阳级硅（SG）：纯度介于冶金级硅与电子级硅之间，至今未有明确界定。一般认为含Si在99.99%-99.9999%（4～6个9）。

3）电子级硅（EG）：一般要求含Si>99.9999%以上，超高纯达到99.9999999%～99.999999999%（9～11个9）。其导电性介于10-4-1010欧厘米。

3、多晶硅应用领域：

多晶硅是半导体工业、电子信息产业、太阳能光伏电池产业的最主要、最基础的功能性材料。主要用做半导体的原料，是制做单晶硅的主要原料，可作各种晶体管、整流二极管、可控硅、太阳能电池、集成电路、电子计算机芯片以及红外探测器等。

太阳能光伏电池的制造链为：石英砂—多晶硅—切割变为硅片（或者变为单晶硅）—电池以及电池组件（单个电池片无法发电），再将组件组合，最后安装在工程项目上用于发电。

第二节 发展历程

从1980年至1994年的15年间我国硅单晶年产量在40吨至50吨之间。自1995年开始，年均增长速度在30%左右，在8年～9年时间里，我国硅单晶年产量增长了二三十倍，2003年达到1190吨。2004年由于太阳能电池的快速发展，硅单晶产量又出现新高，约达1700余吨，同比增长51.7%左右。

我国的硅单晶材料快速发展，但关键的多晶硅原材料的自给能力却很低，2004年国内只生产了不到50吨的多晶硅，但却消耗了约2500吨的多晶硅，95%以上由国外高价进口，由于进口原料多晶硅的涨价和货源紧俏，2004年底以来国内硅材料的发展受到一定的影响。目前我国硅材料行业总体技术水平还比较低，企业分散，生产规模小，硅单晶产品结构以6英寸（含6英寸以下）和4英寸（含4英寸以下）硅单晶为主流产品，可提供部分集成电路和各种分立器件芯片制造，8英寸硅抛光片可提供少量产品，12英寸硅片处于研制阶段。

目前出口的产品主要以太阳能级硅或较低档次的单晶硅棒及较小尺寸（7.5cm≤直径≤15.24cm）的单晶硅片为主，满足国外这一特定市场的需要。太阳能级单晶硅主要出口企业有河北宁晋单晶硅基地（包括宁晋松宫半导体公司、宁晋晶隆半导体厂、宁晋港龙电子材料公司），廊坊松宫半导体公司等，其生产的产品绝大多数出口日本。半导体器件用硅片出口量较大的有北京有研硅股、宁波立立半导体材料公司、洛阳单晶硅集团公司、上海合晶电子材料公司和浙江万向硅峰电子公司等。

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