直拉法生產(chǎn)單晶硅項(xiàng)目計(jì)劃書(shū)

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1、新能源產(chǎn)業(yè)單晶硅項(xiàng)目可行性報(bào)告書(shū)2014年01月作成第一章總論1.1項(xiàng)目概況項(xiàng)目名稱(chēng)：直拉法生產(chǎn)單晶硅新建企業(yè)名稱(chēng)：八零九零有限公司項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：劉冰項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)：山東濟(jì)南1.2項(xiàng)目提出的背景硅是地球上儲(chǔ)藏最豐富的材料之一，從19世紀(jì)科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了晶體硅的半導(dǎo)體特性后，它幾乎改變了一切，甚至人類(lèi)的思維。直到上世紀(jì)60年代開(kāi)始，硅材料就取代了原有鍺材料。硅材料――因其具有耐高溫和抗輻射性能較好，特別適宜制作大功率器件的特性而成為應(yīng)用最多的一種半導(dǎo)體材料，目前的集成電路半導(dǎo)體器件大多數(shù)是用硅材料制造的。單晶硅又叫硅單晶（Mon

2、ocrystallinesilicon），分子式：Si，分子量：28.086.單晶硅是一種比較活潑的非金屬元素，是晶體材料的重要組成部分，處于新材料發(fā)展的前沿。其主要用途是用作半導(dǎo)體材料和利用太陽(yáng)能光伏發(fā)電、供熱等。由于太陽(yáng)能具有清潔、環(huán)保、方便等諸多優(yōu)勢(shì)，近三十年來(lái)，太陽(yáng)能利用技術(shù)在研究開(kāi)發(fā)、商業(yè)化生產(chǎn)、市場(chǎng)開(kāi)拓方面都獲得了長(zhǎng)足發(fā)展，成為世界快速、穩(wěn)定發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)之一。1.2.1.具體介紹我們的生活中處處可見(jiàn)“硅”的身影和作用，晶體硅太陽(yáng)能電池是近15年來(lái)形成產(chǎn)業(yè)化最快的。單晶硅，英文：Monocrystalline

3、silicon。是硅的單晶體。具有基本完整的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的晶體。不同的方向具有不同的性質(zhì)，是一種良好的半導(dǎo)材料。純度要求達(dá)到99.9999%，甚至達(dá)到99.9999999%以上。用于制造半導(dǎo)體器件、太陽(yáng)能電池等。用高純度的多晶硅在單晶爐內(nèi)拉制而成。用途：?jiǎn)尉Ч杈哂薪饎偸Ц?，晶體硬而脆，具有金屬光澤，能導(dǎo)電，但導(dǎo)電率不及金屬，且隨著溫度升高而增加，具有半導(dǎo)體性質(zhì)。單晶硅是重要的半導(dǎo)體材料。在單晶硅中摻入微量的第ЩA族元素，形成P型半導(dǎo)體，摻入微量的第VA族元素，形成N型，N型和P型半導(dǎo)體結(jié)合在一起，就可做成太陽(yáng)能電池，將輻射

4、能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋尉Ч枋侵圃彀雽?dǎo)體硅器件的原料，用于制大功率整流器、大功率晶體管、二極管、開(kāi)關(guān)器件等。在開(kāi)發(fā)能源方面是一種很有前途的材料。單晶硅按晶體生長(zhǎng)方法的不同，分為直拉法（CZ）、區(qū)熔法（FZ）和外延法。直拉法、區(qū)熔法生長(zhǎng)單晶硅棒材，外延法生長(zhǎng)單晶硅薄膜。直拉法生長(zhǎng)的單晶硅主要用于半導(dǎo)體集成電路、二極管、外延片襯底、太陽(yáng)能電池。1.2.2.發(fā)展現(xiàn)狀單晶硅建設(shè)項(xiàng)目具有巨大的市場(chǎng)和廣闊的發(fā)展空間。在地殼中含量達(dá)25.8%的硅元素，為單晶硅的生產(chǎn)提供了取之不盡的源泉。各種晶體材料，特別是以單晶硅為代表的高科技附加值材料及其

5、相關(guān)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，成為當(dāng)代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的支柱，并使信息產(chǎn)業(yè)成為全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展中增長(zhǎng)最快的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。單晶硅作為一種極具潛能，亟待開(kāi)發(fā)利用的高科技資源，正引起越來(lái)越多的關(guān)注和重視。與此同時(shí)，鑒于常規(guī)能源供給的有限性和環(huán)保壓力的增加，世界上許多國(guó)家正掀起開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能的熱潮并成為各國(guó)制定可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。在跨入21世紀(jì)門(mén)檻后，世界大多數(shù)國(guó)家踴躍參與以至在全球范圍掀起了太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)利用的“綠色能源熱”，一個(gè)廣泛的大規(guī)模的利用太陽(yáng)能的時(shí)代正在來(lái)臨，太陽(yáng)能級(jí)單晶硅產(chǎn)品也將因此受世人矚目。目前各國(guó)相繼研發(fā)太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)，把太陽(yáng)

6、能發(fā)電終端，所產(chǎn)生的電能輸送到電網(wǎng)，用電網(wǎng)使用。1.2.3.物理特性硅是地球上儲(chǔ)藏最豐富的材料之一，從19世紀(jì)科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了晶體硅的半導(dǎo)體特性后，它幾乎改變了一切，甚至人類(lèi)的思維。直到上世紀(jì)60年代開(kāi)始，硅材料就取代了原有鍺材料。硅材料――因其具有耐高溫和抗輻射性能較好，特別適宜制作大功率器件的特性而成為應(yīng)用最多的一種半導(dǎo)體材料，集成電路半導(dǎo)體器件大多數(shù)是用硅材料制造的。熔融的單質(zhì)硅在凝固時(shí)硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核，如果這些晶核長(zhǎng)成晶面取向相同的晶粒，則這些晶粒平行結(jié)合起來(lái)便結(jié)晶成單晶硅。單晶硅具有準(zhǔn)金屬的物理性

7、質(zhì)，有較弱的導(dǎo)電性，其電導(dǎo)率隨溫度的升高而增加，有顯著的半導(dǎo)電性。超純的單晶硅是本征半導(dǎo)體。在超純單晶硅中摻入微量的Ⅲ族元素，如硼可提高其導(dǎo)電的程度，而形成p型硅半導(dǎo)體；如摻入微量的Ⅴ族元素，如磷或砷也可提高導(dǎo)電程度，形成n型硅半導(dǎo)體。1.3.應(yīng)用領(lǐng)域硅有晶態(tài)和無(wú)定形兩種同素異形體。晶態(tài)硅又分為單晶硅和多晶硅，它們均具有金剛石晶格，晶體硬而脆，具有金屬光澤，能導(dǎo)電，但導(dǎo)電率不及金屬，且隨溫度升高而增加，具有半導(dǎo)體性質(zhì)。單晶硅在日常生活中是電子計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制系統(tǒng)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中不可缺少的基本材料。電視、電腦、冰箱、電話(huà)、

8、手表、汽車(chē)，處處都離不開(kāi)單晶硅材料，單晶硅作為科技應(yīng)用普及材料之一，已經(jīng)滲透到人們生活中的各個(gè)角落。在光伏技術(shù)飛速發(fā)展的今天，利用硅單晶所生產(chǎn)的太陽(yáng)能電池可以直接把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為光能，實(shí)現(xiàn)了邁向綠色能源革命的開(kāi)始。1.3.1.半導(dǎo)體非晶硅是一種直接能帶半導(dǎo)體，它的結(jié)構(gòu)內(nèi)部有許多所謂的“懸鍵”，也就是沒(méi)有和周?chē)墓柙映?/p>