多晶硅产业中国发展历史

总第８９期　

多晶硅产业现状与发展趋势分析　

杨国鑫，郑永孝　

（潞安矿业集团公司，山西长治０４６２０４）　

摘要：通过对多晶硅的基本定义、生产工艺技术、国内外多晶硅产业现状的各种相关信息资料的整理分　析，提出了多晶硅产业的发展趋势及相关注意事项，为对多晶硅产业感兴趣的政府、财团等投资者提供参　考并提高其对多晶硅产业的认识。　关键词：多晶硅；产业；现状；发展趋势；分析　中图分类号：Ｐ５７８．９４　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００５－２７９８（２００７）０３－０Ｏ４４－０３　

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，多晶硅　

太阳能电池生产需要多晶硅材料，集成电路用硅单　

晶生产同样需要多晶硅，其重要性不言而喻。因此，　

对多晶硅的基本定义、生产工艺技术、国内外多晶硅　

产业现状的充分了解和和相关信息的掌握，对多晶　

硅产业感兴趣的政府、财团等投资者是致关重要亦　

是极其必要的。　

１　多晶硅的定义及产品分类　

１．１多晶硅的定义　

多晶硅的定义是：当熔融的单质硅凝固时，硅　

原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核　

长成晶面取向不同的晶粒，则形成多晶硅。　

１．２多晶硅产品的分类　

多晶硅按纯度分类可以分为冶金级（金属硅）、　

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９５％左右，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％～９９．９９９　９％。　３）　电子级硅（ＥＧ）：一般要求含Ｓｉ＞　

９９．９９９　９％以上，超高纯达到９９．９９９　９９９　９％～　

９９．９９９　９９９　９９９％。　

１．３多晶硅产品的品质　

多晶硅的纯度要求相当之高，也是质量的关键。　

引进美国世界一流技术生产的多晶硅产品其纯度达　

到１１个９，受主杂质含量为０．０５～０．１　ｐｐｂａ（ｐｐｂａ　

多晶硅产业现状与发展趋势分析

杨国鑫;郑永孝

【摘 要】通过对多晶硅的基本定义、生产工艺技术、国内外多晶硅产业现状的各种相关信息资料的整理分析,提出了多晶硅产业的发展趋势及相关注意事项,为对多晶硅产业感兴趣的政府、财团等投资者提供参考并提高其对多晶硅产业的认识.

【期刊名称】《煤》

【年(卷),期】2007(016)003

【总页数】3页(P44-46)

【关键词】多晶硅;产业;现状;发展趋势;分析

【作 者】杨国鑫;郑永孝

【作者单位】潞安矿业集团公司,山西,长治,046204;潞安矿业集团公司,山西,长治,046204

【正文语种】中 文

【中图分类】P578.94

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，多晶硅太阳能电池生产需要多晶硅材料，集成电路用硅单晶生产同样需要多晶硅，其重要性不言而喻。因此，对多晶硅的基本定义、生产工艺技术、国内外多晶硅产业现状的充分了解和和相关信息的掌握，对多晶硅产业感兴趣的政府、财团等投资者是致关重要亦是极其必要的。

1．1 多晶硅的定义 多晶硅的定义是:当熔融的单质硅凝固时，硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则形成多晶硅。

1．2 多晶硅产品的分类

多晶硅按纯度分类可以分为冶金级(金属硅)、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95%左右，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%～99．999 9%。

3) 电子级硅(EG):一般要求含 Si＞99．9999%以上，超高纯达到99．999 999

9% ～99．999 999 999%。

1．3 多晶硅产品的品质

多晶硅的纯度要求相当之高，也是质量的关键。引进美国世界一流技术生产的多晶硅产品其纯度达到11个9，受主杂质含量为0．05～0．1 ppba(ppba为十亿分之一原子比)，即 P型电阻率 5 400～ 2 700Ω/cm;施主杂质含量为0．05～0．4

多晶硅行业现状与发展趋势

多晶硅是一种重要的半导体原材料，在太阳能电池、集成电路、光纤、半导体器件等领域广泛应用。以下是多晶硅行业的现状和发展趋势：

1. 现状：多晶硅行业目前处于快速发展阶段。由于太阳能产业的崛起，对多晶硅的需求大增，使得多晶硅行业得到了迅猛的发展。中国是全球最大的多晶硅生产国家，有着庞大的生产能力和产量。

2. 供需形势：尽管多晶硅行业目前仍面临着供需矛盾，但随着太阳能发电成本的降低和市场需求的增加，多晶硅的产能将不断增加，并逐渐实现供需平衡。

3. 技术进步：多晶硅制备技术正在不断进步，从传统的电化学法制备向雾化法、气相沉积等新工艺转变。技术的不断创新和进步将提高多晶硅的纯度和质量，降低生产成本。

4. 绿色发展：多晶硅行业面临的一大挑战是环境污染。多晶硅生产过程中产生大量的氢气和氯气等有毒气体，处理这些废气和废水对环境保护提出了更高的要求。多晶硅企业需要加大环保投入，采取更加清洁和环保的生产方式。

5. 国际市场：多晶硅行业面临着国际市场的竞争。中国是全球多晶硅的主要生产国家，但其他国家也在逐渐发展多晶硅产业，如美国、韩国、德国等。因此，中国多晶硅企业需要提高产品质量和技术水平，打造自己的品牌以在国际市场中获得竞争优势。

总的来说，多晶硅行业在太阳能产业的推动下正处于快速发展阶段。随着技术的进步和市场需求的增加，多晶硅行业有望实现更好的发展，并为清洁能源产业的发展做出更大的贡献。然而，多晶硅行业也面临着供需矛盾、环境污染等挑战，需要通过技术创新和绿色发展来解决。

ｌ　ＩＮＳＩＧＨＴ　捆　

我国多晶硅产业现状及　

发展趋势简述　

硅（Ｓｉ）是最重要的半导体材料，　

它在自然界中含量丰富，仅次于氧而　

排第二。单质硅有结晶型和无定形２　

种，结晶型硅是一种有灰色金属光泽　

的晶体，与金刚石有类似的晶格。晶体　

硅通常分为单晶硅和多晶硅。多晶硅　是单质硅的一种形态，其晶粒在生成　

过程中晶面取向不同，这些晶粒结合　

起来，就形成多晶硅。多晶硅可作拉制　

单晶硅的原料，多晶硅与单晶硅的差　

异主要表现在物理性质方面。多晶硅　

在拉直单晶时，纯度变化不大。　

ｉ、多晶硅主要应用领域　多晶硅根据纯度的不同，分为冶　

金级、太阳能级、电子级３种。多晶硅　

纯度分类，通俗的说法是用几个９来　

表示，如太阳能级多晶硅纯度为７～９　

个９（即９９．９９９９９％－９９．９９９９９９９％），　电子级在ｌ０个９（９９．９９９９９９９９％）以　

上的纯度。而专业划分太阳能级多晶　

硅、电子级多晶硅的标准，则是针对硼　

（Ｂ）和磷（Ｐ）杂质的含量而言的。　

冶金级多晶硅主要用于制取高　

纯多晶硅，本身没有工业应用价值。太　

阳能级多晶硅主要用于太阳能电池光　

伏产业以及太阳能伴热方面，消耗量　

占整个多晶硅生产的９５％以上。多晶　

硅生产太阳能电池有２种形式：一种　

是直接用多晶硅制作太阳能电池板；　

另一种是用多晶硅拉制单晶，用单晶　

硅来制作太阳能电池板。前者成本低，　

但是多晶硅材料质量比单晶硅差，有　

许多晶界存在，电池效率比单晶硅制　

电池低，且晶向不一致，表面织构化困　

难。因而，现阶段太阳能电池板通常采　

用单晶硅制作。电子级多晶硅则主要　

应用于制造芯片以及可控硅等。在应　■文／张维刘　畅　四川新光硅业科技有限责任公司　

用于ＩＴ行业之前，多晶硅一般先通过　

直拉法或者区熔法生产晶向一致的单　

晶硅，单晶硅是制造集成电路和电子　

元器件的优质材料。　

可见，多晶硅是信息产业和太阳　

能电池光伏产业的关键基础材料。　

二，多晶硅生产工艺简介　目前，国内普遍采用的多晶硅