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硅碳棒西门子多晶硅CVD还原炉

    考虑包括热辐射在内的质量传递、动量传递、热量传递三维模型,利用流体力学计算软件,对18对硅碳棒西门子多晶硅CVD还原炉实际情况进行数值模拟。考察了两种进气方式下还原炉内的流场和温度场分布。计算结果表明,为了实现硅碳棒均匀沉积,与底盘上分散进气、中心集中出气的还原炉结构相比,中心集中进气、中环与外环之间分散出气的流场及温度场分布更为合理。后者可能有效避免气体在进出口间的“短路”现象,又使炉内各处温度分布更为均匀,减小硅碳棒不均匀生长现象。模拟结果还表明,采用典型工况的数据,还原炉中总能量损失占能量输人的78.9% ,辐射热损失占总能量损失的70.9%,产品单位质量能耗为72. 8 kWh/ kg,与很多其他研究结果及实际相一致。改良西门子法是生产太阳能级多晶硅的主流技术。三氯氢硅( SiHC13)在还原炉中的化学气相沉积(cvn>过程是该工艺的关键工段,其能耗普遍为s一l00 kWh-kg(Si),占多晶硅生产总能耗60%以上。因此改进还原运行工艺和开发更大规模的还原炉设备,降低还原过程的能耗,己成为近年来国内外西门子多晶硅工程技术研究的重点。www.beritawan.com

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