Установка для одержання зливка чистого кремнію з діоксиду кремнію

Установка для одержання зливка чистого кремнію з діоксиду кремнію шляхом його алюмотермічного відновлення, яка містить реактор для відновлення кремнію з діоксиду кремнію у вакуумі або середовищі інертного газу, розташовану в реакторі піч (7), тигель (5) для розміщення в ньому розчину кремнію у розплаві легкоплавкого металу, пристрій (9) для постійного перемішування вказаного розчину-розплаву, яка відрізняється тим, що реактор являє собою металеву камеру (1), з дверима, що зачинені герметично, електричними уводами (6) для подавання струму у піч опору (7), що розташована в реакторі, з вводами (3, 20, 8) для штоків з можливістю їх обертання і переміщення вздовж своїх осей (3, 20, 8, 28), на одному з яких (3) закріплений тигель (5), на іншому (20) - охолоджувана кремнієва затравка (23), на третьому штоку (8) - як пристрій для постійного перемішування вказаного розчину-розплаву закріплена мішалка (9) і поршень (10) з його механізмом обертання і вертикального переміщення (11), на 2 (19) 1 3 Установка для одержання зливку чистого кремнію з діоксиду кремнію належить до галузі технології і обладнання матеріалів електронної техніки, зокрема, до обладнання з одержання кремнію під час металотермічного відновлення діоксиду кремнію (SiО2) і його очищення при кристалізації з розчинів-розплавів легкоплавких металів. Відома конструкція установки для отримання кремнію у металотермічному процесі (Josef Dietl // Silicon Processing for Photovoltaics ІІ-ed, Amsterdam, Oxford, New York, Tokyo, 1987, pp. 285352), що включає наступні основні пристрої (є основними ознаками аналога): Сосуд-реактор для одержання кремнію із кварцитів (SiO2) з використанням розплавленого алюмінію, поміщений у піч опору. 1. Пристрій для подачі SiO2 і алюмінію. 2. Пристрій для перемішування розплаву. 3. Пристрій для видалення з реактора шлаків. 4. Рекристалізатор Аl2O3 для виділення зі шлаків чистого Al2O3, розміщений у печі з регульованою температурою. 5. Електролізер для отримання чистого алюмінію з Аl2О3. 6. Рекристалізатор кремнію, розміщений у печі з регульованою температурою. 1. Сосуд-реактор для одержання кремнію із кварцитів (SiO2) з використанням розплавленого алюмінію, поміщена у нього піч із температурою 1100-1200°С. У верхній кришці сосуду-реактора міститься увід для подачі SiO2. У верхній частині сосуду-реактора міститься два уводи для відбору шлаків з високим вмістом Al2O3 і для введення шлаків з низьким вмістом АІ2О3. У нижній частині реактора міститься три уводи: - для введення чистого алюмінію з електролізера; - для введення розплаву алюмінію з низьким вмістом кремнію з рекристалізатора Al 2O3; - для виведення з сосуду-реактора розплаву алюмінію з високим вмістом кремнію й напрямку його в рекристалізатор кремнію. У сосуді-реакторі протікає реакція 3 SiO2 + 4 Al = 3 Si + 2 Al2O3, у результаті якої в розплаві утворюється металевий кремній, а також шлак, що містить Аl2O3, непрореагировані SiO2, Si і Al. 2. Пристрій для подачі SiO2 і алюмінію, що дозволяє здійснювати через відповідні уводи посудини-реактора безперервну подачу в реактор SiO2 і алюмінію. 3. Пристрій для перемішування розплаву під час відновлення SiO2 алюмінієм, що складається зі штока, закріпленого в кришці посудини-реактора й мішалки, закріпленої на цьому штоці, 4. Пристрій, що включає уводи у верхній частині посудини-реактора, для видалення з сосудуреактора шлаків з поверхні розчину-розплаву й направлення його в рекристалізатор для виділення Al2O3. 5. Рекристалізатор Al2O3, що виділяє при зниженні температури зі шлаків чистий Al 2O3, що направляється в електролізер, і відходи, що містять непрореагировані SiO2, Si й Al, які повертаються в 89661 4 сосуд-реактор для подальшого їхнього повного використання. 6. Електролізер, що дозволяє отримувати з Al2O3 чистий алюміній що потім направляється через нижній увід в сосуд-реактор, де використовується для відновлення SiO2, що надходить у реактор. 7. Рекристалізатор кремнію, що здійснює одержання кристалічного кремнію з розплаву алюмінію, насиченого кремнієм. При зниженні температури в рекристалізаторі до температури трохи більшої, ніж температура затвердіння евтектики Al-Si, утворюються пластинчасті лусочки кремнію, які за допомогою вакуумної фільтрації витягаються для наступного відмивання від алюмінію в кислотах, а розплав алюмінію, з низьким вмістом кремнію, направляється через нижній увід в сосудреактор. До співпадаючих ознак аналога й пропонованого винаходу варто віднести. - сосуд-реактор для отримання кремнію із кварцитів (SiO2) з використанням розплавленого алюмінію, поміщений у піч опору; - пристрій для подачі SiO2 і алюмінію; - пристрій для перемішування розплаву; - пристрій для видалення з реактора шлаків. Недоліками установки є: - установка являє собою складну систему, що складається з окремих пристроїв, що мають високу температуру між окремими пристроями, для функціонування яких потрібно перекачування різних металевих розплавів і шлаків; - використання у вигляді окремого пристрою рекристалізатора, розміщеного в печі з регульованою температурою, для отримання пластинчастих лусочок кремнію в процесі охолодження розчину-розплаву, що приводить до необхідності після завершення процесу здійснювати вакуумну фільтрацію й багатостадійну обробку вирощених пластинчастих кристалів кремнію в різних кислотах; - установка дозволяє здійснювати отримання кремнію металотермічним (алюмотермічним) відновленням кварцитів, але не може використовуватися для очищення отриманого кремнію до марки «сонячний» металургійним методом. Найбільш близькою по технічній суті є установка для металотермічного (алюмотермічного) відновлення кремнію з діоксиду кремнію (І.Є. Марончук, О.В. Соловйов, И.А. Хлопенова. Металотермічне відновлення кремнію з діоксиду кремнію// Екотехнології та енергозбереження №6, 2006, с. 38-41), які включають наступні основні пристрої, що є основними ознаками прототипу: 1. Реактор, поміщений у піч. 2. Піч. 3. Тигель, що містить витратні компоненти (SiO2, Al) та розчин-розплав легкоплавкого металу, який бере участь в одержанні и очищенні кремнію. 4. Пристрій для постійного перемішування компонентів у тиглі. 1. Реактор являє собою кварцову трубу з кришкою, що замикається герметично, яка містить 5 89661 6 уводи для інертного газу й створення вакууму в квазібезперервного процесу одержання кремнію з реакторі, на дні якого розміщений тигель. діоксиду кремнію, його очищення й кристалізацію у 2. Характеристики печі дозволяють одержувавигляді об'ємних зливків і пластинчатих кристалів, ти температуру до 1000°C з регульованою швидкіз досить високою продуктивністю й низькою вартістю нагрівання в діапазоні від 1 до 10°С/хв. і зі стю, з мінімальними втратами екологічно чистих швидкістю охолодження в межах 5-30°С/хв, дають матеріалів, що витрачаються. можливість проведення процесу відновлення креЗадача досягається тим, що установка для мнію з діоксиду кремнію в розплаві алюмінію, очиодержання зливків чистого кремнію з діоксиду кремщення одержаного кремнію в металі-розчиннику, нію шляхом алюмотермічного відновлення діоксиодержання пластинчастих лусочок кремнію розміду кремнію (SiO2) містить реактор, що представляє ром 1-2мм у процесі охолодження розчинусобою металеву камеру (1), з дверима, що зачирозплаву. няються герметично, електричними уводами (6) 3. Тигель, у якому поміщені витратні компонедля подавання струму у піч опору (7), що розтанти, для отримання кремнію під час відновлення шована в реакторі, з вводами для штоків, з можSiO2 алюмінієм і здійснюється очищення кремнію ливістю обертання (3, 20, 8) і переміщення вздовж від домішок шляхом його розчинення в галії й крисвоїх осей (3, 20, 8, 28), на одному з яких (3) закрісталізації у вигляді пластинчастих лусочок. плений тигель (5), на іншому (20) - охолоджувана 4. Пристрій для постійного перемішування викремнієва затравка (23), на третьому штоку (8) - як тратних компонентів у тиглі являє собою шток з пристрій для постійного перемішування вказаного мішалкою, закріплений на верхній кришці реакторозчину-розплаву, закріплена мішалка (9) і порра, що має можливість обертатися навколо своєї шень (10) з його механізмом обертання і вертикаосі з метою гомогенізації розчину-розплаву й запольного переміщення (11), на четвертому (28) бігання спливання непрореагованого діоксиду термопара і ємкість (29) для витягування пластинкремнію. При цьому на стадії відновлення, розчичастих кристалів кремнію, що утворюються при нення й очищення кремнію відбувається більш охолодженні розчину-розплаву в тиглі (5) після повний перехід домішок у розплав галію-алюмінію завершення процесу вирощування зливку чистого і відтискування забруднень фронтом кристалізації. кремнію, крім того, вказана установка містить Перед початком процесу витратні компоненти шлюзові камери, одна з яких (13) забезпечує завазавантажувалися в тигель, тигель містився в реакнтаження витратних компонентів - діоксиду кремторі, герметично закривалася кришка реактора, нію та алюмінію, друга (27) - витягування зливків і здійснювалася відкачка повітря з реактору до тиспластинчастих кристалів одержаного чистого кремнію та третя (15) - видалення шлаків, що утвоку 133,3 10-5Па, здійснювався нагрів печі до темрюються, піч опору (7) забезпечує здійснення ізоператури 1000°C з швидкістю нагріву 10°С/хв. Потермічних режимів нагрівання тигля (5) при тім систему витримували на протязі 30хв. для температурах до 1200°C без регулювання швидвидалення легколетючих домішок з розчинукості його нагрівання і охолодження до заданої розплаву і у реактор подавали очищений аргон. температури, тигель (5) з розташованого у ньому Протягом усього процесу робили перемішування розплаву легкоплавкого металу, обраного із групи продуктів реакції в тиглі. галію, олова, вісмуту, свинцю, індію або сплавів на До співпадаючих ознак прототипу й пропоноїх основі, та спряженим з ним пристроєм для зававаного винаходу варто віднести: нтаження вказаних витратних компонентів, в якому - Реактор. здійснюється алюмотермічне відновлення діокси- Піч. ду кремнію, розчинення утворюваного відновлено- Тигель. го кремнію у розплаві легкоплавкого металу, та - Пристрій для постійного перемішування випристрій для кріплення охолоджуваної кремнієвої тратних компонентів. затравки (23), обертання якої здійснюється в наНедоліками установки є: прямку протилежному обертанню тигля (5), а та- установка має низьку продуктивність протякож ємності (29) з безліччю отворів, що зв'язана та гом одного циклу роботи, тому що відсутня можпереміщується вздовж корпусу пристрою для заливість у довантаженні витратних компонентів, які вантаження (12), який має вводи для завантаженвикористовуються при отримані кремнію: алюмінію ня витратних компонентів та видалення шлаків, й діоксиду кремнію (SiO2); що утворюються, всередині пристрою для заван- установка не дозволяє одержувати очищений таження розміщена мішалка (9) у вигляді гвинта кремній у вигляді об'ємних зливків, а тільки у виАрхімеда та поршень (10) для переміщення насигляді пластинчастих лусочок, що приводить до ченого кремнієм розчину-розплаву із зазначеного необхідності здійснювати вакуумну фільтрацію й пристрою в тигель (5) і збідненого кремнієм розчибагатостадійну обробку вирощених пластинчастих ну-розплаву з тигля (5) у зворотному напрямку в кристалів кремнію в різних кислотах після їхнього вказаний пристрій, при цьому тигель (5), пристрій виготовлення; для завантаження витратних компонентів, ємність - в установці відсутній пристрій для видалення (29) із штоком (28) та пристрій кріплення кремнієшлаків, утворення яких призводить до втрат реавої затравки виготовлені з матеріалів, не взаємогуючих компонентів у зв'язку з утворенням непродіючих з розплавленим алюмінієм. реагованих SiO2, Al, Ga й Si у процесі відновлення Наявність металевої камери, на відміну від SiO2, очищення й кристалізації кремнію. кварцового реактора лабораторної установки В основу пропонованого винаходу поставлена прототипу, дозволяє проводити процес одержанзадача створення установки, конструктивні особня й очищення кремнію в умовах пілотного або ливості якої забезпечили б можливість реалізації 7 89661 8 промислового виробництва з досить високою противності установки. дуктивністю у зв'язку зі збільшенням обсягу тигля, На відміну від прототипу, графітова піч опору, наявністю шлюзових камер, дозволяє реалізовущо розташована в реакторі, використовується в вати квазібезперервний технологічний процес. процесі одержання, очищення й кристалізації Наявність різних вводів, включаючи й уводи кремнію при постійній температурі до 1200°С. для штоків, що мають можливість обертатися наВикористання ізотермічних умов одержання й очивколо своєї осі й переміщатися уздовж осі, забезщення кремнію дозволяє не тільки відмовитися від печує роботу пристроїв, розміщених у камері: необхідності застосування системи регулювання - ввод для вертикального штока, на якому зашвидкості нагрівання й охолодження печі, і тим кріплений тигель із можливістю обертання навколо самим знизити вартість запропонованої установки, своєї вертикальної осі й переміщення уздовж осі, але й полегшує реалізацію квазібезперервного розташований у нижній частині металевої камери; процесу одержання кремнію, а також, на відміну - електричні вводи для печі опору, що дозвовід прототипу, дозволяє вирощувати досконалі ляє здійснювати нагрівання тигля до 1200°С, розпластинчасті кристали кремнію, які не містять скеташовані в нижній частині камери; летних форм зростання. - вводи для вертикального штока, розташоваНа відміну від прототипу, установка містить ного у верхній частині камери, на якому закріплені пристрій для безперервного завантаження витратмішалка й поршень, що дозволяють здійснювати них компонентів (SiO2 й алюмінію), що має окрему мішалкою - перемішування витратних компонентів шлюзову камеру, яка дозволяє під час процесу (діоксиду кремнію й алюмінію) у пристрої для заодержування кремнію здійснювати подачу витратвантаження компонентів, поршнем - переміщення них компонентів у цей пристрій, що забезпечує насиченого кремнієм розплаву легкоплавкого мевисоку продуктивність установки в режимі квазібеталу із пристрою для завантаження компонентів у зперервного процесу, а також здійснювати досить тигель і переміщення збідненого кремнієм розплаповне алюмотермічне відновлення діоксиду кремву легкоплавкого металу з тигля в пристрій для нію алюмінієм, де за умови безперервного перезавантаження витратних компонентів; мішування мішалкою протікає реакція 3 SiO 2 + 4 Al - вводи для пристрою видалення шлаків, що = 3 Si + 2 Аl2О3, розчинення утворюваного відновдозволяє видаляти шлаки, які утворюються в проленого кремнію в розплаві легкоплавкого металу цесі отримання й очищення кремнію; та переміщення поршнем одержаного розплаву - ввід у верхній частині камери для штоку, що легкоплавкого металу, насиченого кремнієм в тимає усередині порожнину для охолодження крисгель, а збідненого кремнієм розплаву легкоплавкоталодержателя із кремнієвою затравкою, що має го металу з тигля навпаки у вказаний пристрій, можливість вертикального переміщення уздовж осі який виготовлено з матеріалів, не взаємодіючих з й обертання навколо осі, призначеного для крисрозплавом алюмінію (Al2O3, BN, SiC, С). талізації об'ємних зливків кремнію; Діоксид кремнію та алюміній віднесені до ви- ввід в верхній частині камери для штоку, тратних компонентів, оскільки в технологічному всередині якого проходить термопара, який здійспроцесі алюмотермічного відновлення діоксиду нює вертикальне переміщення закріпленої на кремнію ці компоненти повністю витрачаються, ньому ємкості з безліччю отворів впродовж корпуперетворюючись у кремній і шлак (Al 2O3). Легкопсу пристрою для завантаження витратних комполавкі метали, обрані із групи Ga, Sn, Bi, Zn, Pb, In нентів. або їхні сплави в технологічному процесі одерНа відміну від прототипу, тигель, виготовлежання чистих зливків кремнію практично не витраний з матеріалів не взаємодіючих з розплавом чаються, тому що кількість цих матеріалів, захопалюмінію (Al2O3, BN, Si, С), що містить легкоплавлених зростаючим кристалом, не перевищує кий метало-розчинник або сплав легкоплавких десяту частину відсотка від маси вирощуваного металів, обраних із групи Ga, Sn, Bi, Pb, In, що кристала. Легкоплавкі метали, у яких відбувається використовується в технологічному процесі віднорозчинення домішки, що перебуває в діоксиді кревлення (SiO2), очищення та кристалізації (Si) мнію, після відповідного очищення знову викорисздійснює обертання навколо своєї вертикальної товуються в процесі одержання зливків чистого осі для формування потоку розчину-розплаву, кремнію з діоксиду кремнію, тому їх не відносять який обтікає вирощуваний зливок Si на затравці, до витратних компонентів. яка обертається в протилежному напрямку. Пристрій для завантаження витратних компоВідсутність мішалки в тиглі дає можливість ронентів містить шток, на якому закріплена мішалка змістити в ньому пристрій для кристалізації об'єму вигляді гвинта Архімеда (шнек) і поршень, які них зливків кремнію в потоці розчину-розплаву на мають можливість обертання навколо й переміохолоджуваній кремнієвій затравці. Наявність відщення уздовж його осі. При переміщені штока униз центрових сил у потоці розчину-розплаву, які у пристрої для завантаження витратних компоненутворюються при обертанні тигля, призводить до тів здійснюється одночасно перемішування вказаформування в центрі тигля легкої фракції розчинуних компонентів у розплаві легкоплавкого металу, розплаву, збагаченого кремнієм, що сприяє ефекалюмотермічне відновлення SiO2 і переміщення тивній кристалізації кремнію на охолоджуваній насиченого кремнієм розплаву легкоплавкого мезатравці. З підвищенням швидкості потоку підситалу в нижню частину тигля. При переміщені штолюється масопереніс розчиненого кремнію до ка вверх здійснюється видалення основної частифронту кристалізації у зв'язку зі зменшенням товни шлаку, завантаження нової порції витратних щини прикордонного дифузійного шару поблизу компонентів, надходження в пристрій для заванповерхні затравки. Це сприяє збільшенню продуктаження розплаву легкоплавкого металу ненаси 9 89661 10 ченого кремнієм. булентності потоку поблизу фронту кристалізації На відміну від прототипу, у пропонованій устадосягаєтьсяпри обертанні затравки навколо своєї новці є пристрій для видалення шлаку, що містить осі назустріч потоку розчину-розплаву, що набігає, Аl2О3, непрореаговані SiO2, Si, Al і домішки, що швидкість якого визначається обертанням тигля з утворилися в процесі одержання й очищення крерозчином-розплавом навколо своєї осі, або намнію. Збільшена кількість шлаку призводить до пруженістю електромагнітного поля при викорисзниження ефективності відновлення діоксиду кретанні безконтактного індукційного електромагнітмнію й зростанню втрат матеріалів, які витрачаного перемішування. ються (SiO2, Al, Ga й Si, Sn), непрореагованих у Суть винаходу представлена на Фіг. процесі одержання кремнію, і, тим самим, знижує Установка складається з металевої камери 1, продуктивність установки й підвищує вартість одещо містить двері, які замикаються герметично, з ржання кремнію. Пристрій для видалення шлаку, вікном 2 для перегляду, ввід для штоку 3 з механівключає трубопроводи для видалення шлаку із змом обертання і вертикального переміщення 4, пристрою для завантаження компонентів, які вина якому розташований тигель 5, електричні вводи трачаються, вакуумні вентилі, фільтри, форбалон, 6 для живлення печі опору 7, ввід для штоку 8, на вакуумний насос. Форбалон - це ємність, з якої якому закріплена мішалка 9 і поршень 10 з механівідкачують форвакуумним або високовакуумним змом обертання й вертикального переміщення 11, насосом повітря. Призначення цієї ємності - видау пристрої завантаження витратних компонентів лення шлаків (в основному Al2O3), що утворюється 12, зі шлюзовою камерою 13, є вводи для розмів пристрої для завантаження, в процесі алюмотещення трубопроводів 14, що входять у пристрій рмічного відновлення діоксиду кремнію. При відкдля видалення шлаків 15, який містить фільтр 16, риванні вакуумного вентиля, форбалон працює як вакуумний вентиль 17, форбалон 18, вакуумний пилосос і відкачує через фільтр шлаки, що утвонасос 19, ввід для штоку 20, який має усередині рюються в пристрої для завантаження витратних порожнину 21 для охолодження кристалоприймача матеріалів. 22 з кремнієвою затравкою 23, на якій кристалізуНа відміну від прототипу, в пропонованій устаються об'ємні зливки кремнію 24, та який має меновці є пристрій для кристалізації об'ємних зливків ханізм обертання й вертикального переміщення 25 кремнію на кремнієвій затравці. Використання з системою охолодження 26, з шлюзовою камерою кремнієвій затравки, що закріплена на охолоджу27, куди шток з термопарою 28 вертикально переваному кристалоприймачі, поміщеному в розплав міщає ємність 29 вздовж корпуса. при постійній температурі, дозволяє кристалізуваУстановка працює в такий спосіб. У тигель 5 ти об'ємні зливки кремнію та у заключній стадії поміщають наважку легкоплавкого металу (олово, відокремлювати їх від розплаву шляхом переміцинк, галій або їхні сплави), використовуваного як щення нагору штоку, на якому кристалоприймач розчинник. Після герметизації металевої камери 1 закріплений, тоді як у прототипі одержання кремїї вакуумують і включають піч опору 7. Після досянію здійснюється при час примусового охолодженгнення заданої температури процесу вводиться ня розчину-розплаву в процесі масової кристаліінертний газ, зі шлюзової камери 13 у пристрої для зації кремнію у формі лусочок розмірами 1-2мм, які завантаження компонентів 12 вводиться наважки на заключній стадії відокремлюються від розплаву компонентів, що витрачаються, SiO2 й Al у відповіза допомогою вакуумної фільтрації, а від залишків дній пропорції, шток 8 з мішалкою 9 і поршнем 10 розплаву - кислотною обробкою кремнію. Кристапереміщуються механізмом 11 у пристрій для залоприймач із затравкою охолоджувалися потоком вантаження компонентів (13) і приводяться в обеповітря через порожнини штоку, на якому він розртання для перемішування розчину-розплаву. У ташований, і ввід якого розміщений у верхній часцей же час, за допомогою механізму 4, при обертині металевої камери. Для підвищення продуктитанні тигля 5 або за допомогою безконтактного вності процесу кристалізації вирощування індукційного електромагнітного перемішування об'ємного зливка кремнію здійснювалося в потоці створюється потік розчину-розплаву, що обтікає безперервно переміщуваного розчину-розплаву, затравку 23, і при використанні механізму оберякий обтікає кремнієву затравку, що обертається. тання й вертикального переміщення 25, затравка Швидкість кристалізації кремнію на затравці 23 з кристалоПРИЙМАЧЕМ 22 вводиться в розчинзбільшується із зростанням градієнта температури розплав, включається система охолодження 26 і на фронті кристалізації та зменшенням товщини здійснюється обертання затравки назустріч потоку прикордонного шару розчину-розплаву поблизу розчину-розплаву в тиглі 5. поверхні кристалізованого злитку кремнію. ЗбільУ пристрої для завантаження витратних комшення градієнту температури на фронті кристаліпонентів при перемішуванні, у результаті протіканзації забезпечує зменшення товщини прикордоння реакції 3 SiO2 + 4 Al = 3 Si + 2 Al2O3 утворюєтьного шару розчину-розплаву поблизу поверхні ся металевий кремній, що розчиняється в кристалізованого зливку кремнію. Збільшення гралегкоплавкому металі, а також шлак, що містить дієнта температури на фронті кристалізації при Al2O3, непрореаговані SiO2, Si й Al. Після цього, за заданій температурі розчину-розплаву (1200°C) допомогою механізму обертання й вертикального досягається зниженням температури тильної стопереміщення 11, поршень опускається вниз для рони затравки, тобто величиною її охолодження. переміщення збагаченого кремнієм розплаву легЗменшення товщини прикордонного слою відбувакоплавкого металу з пристрою для завантаження в ється при збільшенні швидкості потоку розчинутигель, а потім за допомогою механізму 11 поррозплаву, що обтікає затравку, і при використанні шень переміщається в гору для переміщення легтурбулентного потоку. Оптимальна величина туркоплавкого металу збідненого кремнієм з тигля в 11 89661 12 пристрій для завантаження. Видалення шлаку переноситься в шлюзову камеру 27, де одержаний здійснюється після відкриття вакуумного вентиля зливок знімається, а на штоку 20 установлюється 17 за допомогою пристрою для видалення шлаку нова затравка і за допомогою механізму обертан15 при використанні трубопроводів 14. Введення ня й вертикального переміщення 25 штоком 20 нової порції витратних матеріалів здійснюється зі опускається нова затравка для проведення настушлюзової камери 13. Потім механізмом 11 порпного процесу одержання й очищення - кремнію. шень 10 переміщається вниз і мішалка 9 у приЄмність 29 за допомогою штока термопари 28 досстрої для завантаження 12 здійснює перемішувантавляє пластинчасті кристали одержання чистого ня розчину-розплаву для ефективного здійснення кремнію, які утворюються при охолодженні розчипроцесу відновлення кремнію з SiO2 з використанну-розплаву після завершення процесу вирощуням алюмінію. вання зливка чистого кремнію в шлюзову камеру Після заданої кількості повторень операцій: 27, де пластинчасті кристали віддаляються з кавведення наважок компонентів, що витрачаються, мери. SiO2 й Al у відповідній пропорції в пристрій для Технологічна схема одержання чистого кремзавантаження, видалення шлаку, що утворюється, нію в ізотермічних умовах, на підставі якої працює і переміщення насиченого кремнієм розплаву легустановка, дозволяє відновлювати діоксид кремкоплавкого металу з пристрою для завантаження в нію зі вмістом SiO2 99,5-99,8% (мас), одночасно тигель, формується на затравці 23 об'ємний злиочищувати ОДЕРЖАНИЙкремній і кристалізувати його у вок кремнію 24 заданих розмірів. вигляді об'ємного зливка та вигляді пластинчатих По завершенню процесу одержання зливку, кристалів зі вмістом кремнію 99,999% (мас). Висистема охолодження кристалоприймача 26 відкрощені з цього кремнію методом Чохральского лючається, шляхом переміщення штока 20 об'єммонокристалічні зливки відповідали параметрам ний злиток 24 витягується з розчину-розплаву й кремнію марки «сонячний». Комп’ютерна верстка А. Крулевський Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601