多晶硅的块状破碎过程解析

用于直拉法的单晶硅需要通过破碎过程得到，本文简单介绍了一些破碎方法。

用于制造硅片的单晶硅锭是通过CZ（直拉）法得到的。

CZ法的主要原料是十亿分之几(ppb)的多晶硅，这些多晶硅是以块状的形态被放入坩埚中的，但是通过改良西门子法制得的多晶U型硅棒，长度在2.5米左右，因此需要一个破碎过程，才能形成块状尺寸的多晶硅。

目前的破碎方法主要有：人工破碎，机械破碎，热淬破碎，高压脉冲放电破碎等

人工破碎

人工破碎就是工人用碳化钨锤多晶硅棒进行锤击达到粉碎的目的。碳化钨的硬度仅次于钻石，能够保持锋利的边缘和形状，即使在高强度使用下也不容易磨损。

但是人工破碎的缺点是效率较低，难以实现均匀的粒度分布，且劳动强度大，容易产生粉尘和安全隐患。

机械破碎

颚式破碎机和双辊式破碎机是较为常见的两种机械破碎方式。

颚式破碎机是通过动颚和静颚之间的相对运动来破碎物料。当设备工作时，电动机带动皮带和皮带轮驱动偏心轴，使动颚上下运动。物料进入破碎腔后，动颚对物料进行挤压、摩擦等多种力的作用，从而实现破碎。

双辊式破碎机由两个相对旋转的圆辊组成，物料从进料口落入两辊之间，随辊子旋转被挤压和破碎，然后从底部排出。

热淬破碎

多晶硅块首先在炉中加热至高温，然后迅速从高温环境转移到冷却水中，由于热胀冷缩的作用，多晶硅便出现裂解，再轻轻敲击，多晶硅即可粉碎为块状。热淬破碎法可以更均匀地破碎硅棒，并可以显著减少粉尘和微粒的产生。

高压脉冲放电破碎

高压脉冲放电（High Voltage Pulsed Discharge ），是一种利用脉冲放电原理对硅原料进行破碎的方法。

将多晶硅棒放入去离子水中，使其完全浸没。去离子水作为电介质，可以有效地传导电脉冲。在电极和多晶硅棒之间的水介质中，电脉冲产生大量的电荷，这些电荷在极短的时间内轰击多晶硅棒，这会在其内部产生强烈的振动，而使多晶硅棒裂解。

审核编辑：黄飞