粉粒在等离子体中纯化的理论与工艺参数

针对反应室的情况,建立了硅粉的运动学模型和粉粒收集判据.应用该模型和判据,选择进气流速为5～2 0cm3 /min(标准状态下) ,抽气比例为0 .1.由于等离子区内只存在表面反应,钝化作用会使纯化效应消失.在鞘层内存在大量高能离子,除表面反应外,离子还能对粉粒表面进行刻蚀,因此钝化效应将消失.按此新的纯化概念,鞘层应尽量增厚.基于鞘尽模型考虑,在适中的压力、电流密度和直流自偏压下,选定鞘层厚度为1.5cm .刻蚀提纯的实验结果表明,硅的纯度可由99.0 0 % .提高到99.97% .

直流氩等离子体硅粉纯化工艺的研究

针对立式反应室、直流氩等离子体情况,建立硅粉的运动学模型,绘出粉粒沉降时间与粉粒粒度和进气速率的关系曲线,并通过该模型选择进气速率为4～10L/s,粉粒的粒度范围为70～100μm。为了提高粉粒沉降过程中纯化效果,建立并分析鞘层模型中与鞘层厚度、鞘层区离子浓度以及鞘层离子平均动能有关的工艺参数的变化关系并提出一套优化选择放电参数的方法。通过该方法优化工艺参数为反应室总压力为4～6Pa,阴极电压为2000V或是更高,鞘层厚度为1.2～2cm。提纯实验结果表明,硅粉的纯度可由99.6%提高到99.95%。