Innovative Technologien über Trichlorsilan und Monosilan

Das Verfahren zur Herstellung von Reinstsilicium aus metallurgischem Silicium beruht auf der thermischen Zersetzung von hochrein rektifizierten Chlorsilanen bzw. Silanen zu Silicium, unter Abspaltung und Rückführung von gasförmigen Nebenprodukten. Die kommerziell übliche Technologie verläuft über die Herstellung von Trichlorsilan im Wirbelschichtreaktor aus metallurgischem Rohsilicium und Chlorwasserstoff mit anschließender mehrstufiger Rektifikation des Trichlorsilans bis zur erforderlichen Reinheit für die gewünschte Anwendung (solar grade, electronic grade). Bei der Verwendung von Trichlorsilan für die thermische Zersetzung zu Silicium bei 900 °C im CVD-Reaktor (chemical vapor deposition) entsteht ein Gemisch aus gasförmigen Nebenprodukten, welches zur Rückführung in den Prozess aufbereitet werden muss (vent gas recovery). Der von uns optimierte Prozess der Herstellung von Reinstsilicium über Monosilan bietet eine wesentlich höhere Effektivität (Temperaturen von lediglich ca. 600 °C, Abscheidegrad von nahezu 100 % im Vergleich zu 25 %). Die Gewinnung von Monosilan erfolgt durch Disproportionierung von Trichlorsilan mit Kreislaufführung der Disproportionierungsprodukte, Trichlorsilan wird also in beiden Verfahren benötigt.

Vent-Gas-Recovery-Anlagen inkl. Rektifikationseinheiten

Das Produktgasgemisch aus der thermischen Zersetzung von Trichlorsilan im CVD-Reaktor (chemical vapor deposition) muß wieder in seine Bestandteile zerlegt werden, um entsprechende Produktkreisläufe installieren zu können. Das Monosilan-Verfahren bedarf dieser Kreisläufe nicht, die Vent Gas Recovery ist aber ebenfalls Bestandteil unseres Leistungsspektrums.

Erneuerbare Energien. Praktisch unerschöpflich. Wie unsere Ideen.

Erneuerbare Energien, regenerative oder auch alternative Energien sind Energieträger, die praktisch unerschöpflich sind oder auch Energieträger, die sich schnell erneuern. „Erneuerbar“ ist dabei nicht im physikalischen Sinne zu verstehen: Energie lässt sich weder erzeugen noch zerstören, sondern nur in verschiedene Formen überführen. Als nachhaltig nutzbare Energieressourcen gelten Windenergie, Wasserkraft, Solarenergie, Erdwärme und nachwachsende Rohstoffe. Erneuerbare Energien und Energieeffizienz sind die wichtigsten Pfeiler einer modernen und nachhaltigen Energiewirtschaft. Ressourcen schonende Verfahren zur Energiegewinnung bzw. Energiebereitstellung sind dabei entscheidend.

Die EPC Group besitzt die Technologien, die einen effektiven Einsatz nachwachsender Rohstoffe und natürlicher Energiequellen für breite Anwendungen möglich machen. Ob Anlagen für die Solarindustrie oder zur Erzeugung biogener Brennstoffe, unsere Ingenieure und Entwicklerteams bündeln ihre langjährigen Erfahrungen und ihr Know-how zur Planung und Lieferung kompletter Anlagen einschließlich der erforderlichen Nebenanlagen. Wir reagieren schnell und konsequent auf neue Marktentwicklungen, rechtliche Bestimmungen und Trends. Unser Anspruch ist es, hochwertige und bedarfsorientierte Technologielösungen zu liefern, die unseren Kunden langfristige Wettbewerbsvorteile verschaffen.


EPC Exclusives

Das Monosilan-Synthesegas wird in vakuumisolierten Behältern bis zur weiteren Verarbeitung bzw. Abfüllung zwischengelagert. Die Behälter besitzen neben einem Druckaufbauverdampfer auch eine Kühlschlange im Inneren des Behälters, um eine Kühlung zu ermöglichen. Die Behälter sind eine Sonderanfertigung unserer Tochterfirma Cryotec, die sich auf kryogene Spezialanwendungen spezialisiert hat.

Sowohl bei der Herstellung von Trichlorsilan aus Rohsilicium mit HCl im Wirbelschichtreaktor als auch bei der Disproportionierung von Trichlorsilan entsteht insbesondere Siliciumtetrachlorid als Nebenprodukt. Die thermische Zersetzung von Trichlorsilan im CVD-Reaktor liefert ebenfalls erhebliche Mengen an Siliciumtetrachlorid. Das Siliciumtetrachlorid wird über einen sogenannten Konvertierungsreaktor mit Wasserstoff zum Trichlorsilan umgesetzt. Dieser Prozess kann homogen mit Wasserstoff bei ca. 1.000 °C in Graphitreaktoren geführt werden. Wir wenden die elegantere heterogene Prozessführung im Wirbelschichtreaktor unter Einspeisung von Silicium an.