Главным отличием БАС-процесса является отсутствие какого-либо количества хлора, что устраняет риск выделения в окружающую среду хлорсодержащих продуктов. Кроме того, все стадии связанные с очисткой и пиролизом МС проводятся при температуре окружающей среды или при более низких температурах, вплоть до температуры его сжижения, что уменьшает риск работы с МС. Любые примеси элементов 111-V групп, которые присутствуют в металлургическом кремнии, превращаются в полностью насыщенные металлоорганические соединения без связи элемент-водород и, следовательно, не подвергаются диспропорционированию с образованием летучих гидридов типа диборана, фосфина или арсина. В этом случае основными загрязняющими примесями в МС являются высококипящие этоксисиланы, которые удаляются на следующей стадии путем адсорбции примесей ТЭОС охлажденным до –600С. Конечная чистота МС порядка 99,999% достигается адсорбцией следовых примесей на активированном угле и финишной очисткой на патронах с хемосорбентом. Такая очистка гарантирует содержание углерода и кислорода на уровне менее 1.1015 ат/см3 и характеризуется минимальной энерго- и материалоемкостью. Большая разность температуры кипения между основным веществом и углеродсодержащими примесями упрощает процесс очистки на стадиях очистки этоксисиланов и МС. Для получения ПКК МС подвергают пиролизу при температуре 800-8500С, который может проходить в реакторе стержневого типа или в реакторе с «псевдокипящем» слоем. В последнем случае процесс пиролиза требует минимальных энергозатрат на уровне 10 кВт.ч/кг. Основной продукцией нового метода получения ПКК являются: • МС и смеси МС с другими газами, • ПКК электронного качества для электроники, • ПКК солнечного качества для солнечной энергетики. При изменении коньюктуры рынка технологический процесс позволяет менять ассортимент и пропорции производимой продукции. Высокое качество МС и ПКК подтверждены результатами измерений. Присутствие примесей находится на уровне пределов обнаружения современными методами анализа. Удельное сопротивление изготовленных бестигельной зонной плавкой монокристаллических образцов кремния превышает 10 000 Ом.см, а время жизни неосновных носителей достигает 1000 мкс. Одновременно с основной продукцией получается 24 кг ТЭОС на 1 кг МС, для переработки которого в другие полезные материалы разработано несколько технологий: • В результате гидролиза ТЭОС получаются золи кремниевых кислот, которые можно использовать в качестве связующего при изготовлении литьевых форм, для упрочнения тканей и строительных материалов, создания композиционных и других новых материалов. После термообработки из золей получают диоксид кремния, а из него, например, световоды для волоконной оптики и кварцевые изделия. • Магнийорганическим синтезом из ТЭОС получают широко используемые кремнийорганические полимеры. • Путем термоокисления из ТЭОС получают высокодисперсный диоксид кремния (белая сажа) используемый в качестве наполнителя при изготовлении разнообразных изделий.
|