고순도 실리콘 개발, 태양 전지 제작 비용 절감!

 고순도 실리콘 개발, 태양 전지 제작 비용 절감!

 

 

 고순도 실리콘 개발, 태양 전지 제작 비용 절감!

 

　물질 · 재료 연구기구 (NIMS)와 츠쿠바 대학은 

반도체용 고순도 실리콘 (Si)를 생성하는 지멘스 법의 

Si 수율을 향상시키는 데 성공했다고 발표했다. 

컴퓨터 및 태양 전지용으로 수요가 높아지는 

고순도 실리콘 생산 프로세스의 개선과 비용 절감이 기대된다.

이미지는, 수소 라디칼 발생 장치 및 반응기의 개념도

지멘스 법은 삼염화 규소 (SiHCl3)를 원료로 

수소 가스에 의한 환원 반응을 이용하여 Si를 생성한다. 

그러나 지멘스 법이 행해지는 

대기압 1200 도의 환경에서는 

SiHCl3의 열분해가 먼저 발생 부산물로서 

화학적으로 안정한 사염화 규소 (SiCl4)이 발생한다. 

따라서 Si 생산 수율이 25 %로 화학 공업 프로세스로 

매우 낮은 것이 문제였다.

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고순도 실리콘 개발, 태양 전지 제작 비용 절감!

 

연구팀은 반응성이 높은 수소 라디칼을 이용하면 

SiCl4를 생성하지 않고 Si를 생성할 수 있으며, 

SiCl4에서도 Si를 생성 가능할 것이라고 

열역학적으로 예측하고있다. 

이1번 텅스텐 열 필라멘트에 의해 대기압 이상의 

수소 라디칼을 발생시켜 압력 차를 이용하여 

수소 라디칼을 다른 반응기 (Si 생성로)로 이송하는 장치를 개발했다.

이 장치를 이용하여 수소 라디칼 지멘스 법의 부산물인 

SiCl4의 환원 반응 (Si 생성)를 실시한 결과,

대기압, 900 도의 환경에서보다 효율적으로 Si를 생성하는 데 성공했다.

수소 가스만을 비해 수소 라디칼을 도입한 경우

Si의 생성량이 15 % 증가했다.

　앞으로 Si 수율의 향상을 기대할 

수소 라디칼 발생 장치의 실용화가 기대된다. 

또한 지멘스로 수소 라디칼을 직접적으로 도입뿐만 아니라 

배기 가스 처리 공정에 수소 라디칼을 도입하는 등 

Si 수율 향상을위한 공정 개발을 목표로한다.

 

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[이 포스팅은 일본 기사를 번역한 것 입니다.]

 

출처 - https://project.nikkeibp.co.jp/ms/atcl/19/news/00001/01092/?ST=msb

 

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