Metalurgický kremík je klasifikovaný do rôznych stupňov v závislosti od stupňa čistoty, ktorý určuje jeho uplatňovanie v rôznych odvetviach. Tu je podrobná klasifikácia:
1. Metalurgický kremík (MG-SI)
Čistota: 97% -99% kremík
Hlavné nečistoty:
Železo (fe): menej alebo rovné 0. 5%
Hliník (al): menšie alebo rovné 0. 5%
Vápnik (CA): menšie alebo rovné 0. 3%
Hlavné oblasti aplikácie:
Hliníkové zliatiny(napr. Automobilové diely, letecké komponenty).
Výrobakremíkovej ocele(pre elektrické transformátory).
Suroviny prezliatiny ferroSilicon(Používa sa vo výrobe ocele).
Výroba: Vyrábané karbothermickým redukciou elektrických oblúkových pecí.
2. Chemický stupeň kremíka
Čistota: Väčšie alebo rovné 99%kremík
Hlavné nečistoty:
Fe: menej ako alebo rovná 0, 4%
AL: Menej alebo rovnaké ako 0, 4%
CA: Menej alebo rovnaké ako 0. 1%
Hlavné oblasti aplikácie:
Suroviny na výrobusilikón(tmely, mazivá, živice).
Polysilikónvýroba (procesmi čistenia, ako je metóda Siemens).
Rafinácia: Ďalšie spracovanie na odstránenie nečistôt na použitie v chemickom priemysle a slnečnej energii.
3. Elektronický kremík (EG-SI)
Čistota: Väčšie alebo rovné99 9999% (6n+ čistota)
Kľúčové nečistoty:
Bór (B), fosfor (P): <1 ppb (časti na miliardu).
Ťažké kovy (napr. Cu, ni): <0. 1 ppb.
Hlavné oblasti aplikácie:
Polovodičové oblátkyPre integrované obvody (ICS) a mikročipy.
Fotovoltaické (PV) bunkyPre solárne panely.
Výroba:
Vyrába sa zpolysilikónPoužitie procesov, ako je metóda Czochralski (CZ) alebo metóda Float Zone (FZ).
Vyžaduje sa ultra vysoké čistenie (napr. Rafinácia zóny, ukladanie chemickej pary).
4. Kremík (SOG-SI)
Čistota: 99,9999% (6n) až 99,9999% (7n).
Medziprodukcia medzi chemickými a elektronickými triedami.
Aplikácia:
Používa sa hlavne vslnečné fotovoltaické bunky.
Nákladovo efektívny: Menej prísne požiadavky na čistotu v porovnaní s elektronickým stupňom, čo znižuje výrobné náklady.
Kľúčové poznámky
Polysilikón vs. metalurgický kremík:
Polysilicon (>99,9999% SI) je vyrobený z kremíka chemického stupňa a slúži ako predchodca pre EG-SI a SOG-SI.
Vplyv nečistôt:
Dokonca aj stopové nečistoty (napr. Fe, Al) degradujú elektrické charakteristiky polovodičov.
Čistejšie stupne vyžadujú pokročilé technológie rafinácie (napr. Destilácia, rafinácia fázovej fázy).
