.硅烷的制备曾被研究的甲硅烷的制备方法有多种,如用氢化铝锂在乙醚溶液中与四氯化硅作用可生成甲硅烷。化学反应式如下过量的氢化铝锂有很好的去硼提纯作用。氢化铝锂与氯化硼作用的化学反应如下类似的方法还有用氢化钠代替氢化铝锂在醚或四氢呋喃中与四氯化硅反应。以上方法价格高,又不安全,易引起爆炸。日本小松电子金属公司在20世纪60年代末开始采用硅烷法生产多晶硅,用硅化镁与氯化铵反应生成甲硅烷,化学反应如下反应在液氨作为溶剂下进行。该方法的甲硅烷产率可达60%~70%,化学反应进行稳定。80年代美国联合碳化物公司研究成功采用催化剂,使氯硅烷产生歧化反应转化为甲硅烷的方法,化学反应如下
该方法大大降低了甲硅烷制备的成本,并已进行大规模生产。2.硅烷的提纯
f硅烷法在提纯方面有许多优点,首先是有特殊的去硼技术可以采用,如上述的过量氢化铝锂的去硼作用。在液氨作为溶剂下,用硅化镁与氯化铵反应生成甲硅烷也有很好的去硼效果。NH3与B2H6会发生化学反应,生成稳定的化合物并溶于液氨中。化学反应式如下而在硅的提纯中硼是被去除的首要对象。由于各种金属杂质不能生成类似的氢化物或者其他挥发性化合物,使得在硅烷生成的过程中,粗硅中的金属杂质先被大量除去。因此,在以后的提纯过程中,提纯对象是余下的施主杂质和碳化物。硅烷提纯的主要技术是精馏和吸附。硅烷在常温下为气体,精馏必须在低温或低温非常压下进行。因此,硅烷精馏比其他的精馏方法复杂。但是硅烷气体却易于用吸附法提纯。我国的高纯硅烷气多采用浙江大学研究的分子筛吸附提纯方法生产。在液氨作为溶剂下用硅化镁与氯化铵反应制备的硅烷气中的硼含量已经降到很低水平,分子筛吸附提纯能有效地去除PH3,使施主和受主杂质都降到很低水平。3.硅烷的热分解不需用氢还原,甲硅烷可以热分解为多晶硅是硅烷法的一大优点。化学反应式如下甲硅烷的分解温度低,在850℃时即可获得好的多晶结晶。而目.硅的收率达90%以上。但在500℃以上甲硅烷就易于分解为非晶硅。非晶硅易于吸附杂质,已达到高纯度的非晶硅也难于保持其纯度,因此在硅烷热分解时不能允许无定型硅的产生。改进硅烷法多晶质量,可以使用加氢稀释热分解等专利技术,甲硅烷热分解时多晶硅就淀积在加热到850℃的细硅棒硅芯上。
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