REFINO DE SILÍCIO POR TRATAMENTO A VÁCUO
SILICON REFINING BY VACUUM TREATMENT
Lotto, André Alexandrino; Ferreira Neto, João Batista; Mourão, Marcelo Breda
http://dx.doi.org/10.4322/tmm.2014.041
Tecnol. Metal. Mater. Min., vol.11, n4, p.304-310, 2014
Resumo
Este trabalho visa investigar a remoção a vácuo de fósforo do silício grau metalúrgico (SiGM) (98,5% a 99% de Si). Foram realizados experimentos de fusão em forno de indução a vácuo, variando parâmetros como temperatura, tempo e relação área exposta ao vácuo / volume de silício. Os resultados de análise química foram obtidos por plasma acoplado indutivamente (ICP) e avaliados com base em aspectos termodinâmicos e cinéticos da reação de vaporização do fósforo no silício. Obteve-se refino de 33 para cerca de 1,5 ppm de P em três horas, concluindo-se que a etapa de evaporação é a etapa controladora do processo para os parâmetros de temperatura, pressão e agitação utilizados, e que o refino por este processo é tecnicamente viável.
Palavras-chave
Purificação, Silício, Vácuo, Fósforo
Abstract
This work aims to investigate the phosphorus removal by vacuum from metallurgical grade silicon (MGSi) (98.5% to 99% Si). Melting experiments were carried out in a vacuum induction furnace, varying parameters such as temperature, time and relation area exposed to the vacuum / volume of molten silicon. The results of chemical analysis were obtained by inductively coupled plasma (ICP), and evaluated based on thermodynamic and kinetic aspects of the reaction of vaporization of the phosphorus in the silicon. The phosphorus was decreased from 33 to approximately 1.5 ppm after three hours of vacuum treatment, concluding that the evaporation step is the controlling step of the process for parameters of temperature, pressure and agitation used and refining by this process is technically feasible
Keywords
Purification, Silicon, Vacuum, Phosphorus
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