Silikon metalurgi dibagi menjadi beberapa tingkatan tergantung pada tingkat kemurniannya, yang menentukan penggunaannya di berbagai industri. Berikut klasifikasi detailnya:
1. Silikon metalurgi (MG-Si)
Kemurnian:97%-99% silikon
Kotoran besar:
Besi (Fe): Kurang dari atau sama dengan 0,5%
Aluminium (Al): Kurang dari atau sama dengan 0,5%
Kalsium (Ca): Kurang dari atau sama dengan 0,3%
Aplikasi Utama:
Paduan aluminium(misalnya suku cadang otomotif, komponen dirgantara).
Produksibaja silikon(untuk trafo listrik).
Bahan baku untukpaduan ferrosilikon(digunakan dalam produksi baja).
Produksi: Diproduksi oleh reduksi karbotermik dalam tungku busur listrik.
2. Kelas kimia silikon
Kemurnian: Lebih besar atau sama dengan 99%silikon
Kotoran besar:
Fe: Kurang dari atau sama dengan 0,4%
Al: Kurang dari atau sama dengan 0,4%
Ca: Kurang dari atau sama dengan 0,1%
Aplikasi Utama:
Bahan baku untuk produksisilikon(sealant, pelumas, resin).
Produksipolisilikon(menggunakan proses pemurnian seperti metode Siemens).
Pengilangan: Pemrosesan lebih lanjut untuk menghilangkan kotoran untuk digunakan dalam industri kimia dan energi surya.
3. Silikon tingkat elektronik (EG-Si)
Kemurnian: Lebih besar atau sama dengan 990,9999% (kemurnian 6N+)
Pengotor utama:
Boron (B), Fosfor (P): < 1 ppb (bagian per miliar).
Logam berat (misalnya Cu, Ni): <0,1 ppb.
Aplikasi Utama:
Wafer semikonduktoruntuk sirkuit terpadu (IC) dan microchip.
Sel fotovoltaik (PV).untuk panel surya.
Produksi:
Terima daripolisilikonmenggunakan proses seperti metode Czochralski (CZ) atau metode zona float (FZ).
Memerlukan pemurnian ultra-tinggi (misalnya, pemurnian zona, pengendapan uap kimia).
4. Silikon Kelas Surya (SoG-Si)
Kemurnian:dari 99,9999% (6N) menjadi 99,99999% (7N).
Pilihan perantara antara kelas kimia dan elektronik.
Aplikasi:
Terutama digunakan disel fotovoltaik surya.
Efisiensi ekonomi: Persyaratan kemurnian yang kurang ketat dibandingkan e-grade, sehingga mengurangi biaya produksi.
Catatan Penting
Polisilikon versus silikon metalurgi:
Поликремний (>99,9999% Si) diproduksi dari silikon tingkat kimia dan berfungsi sebagai prekursor untuk EG-Si dan SoG-Si.
Dampak pengotor:
Bahkan sedikit pengotor (misalnya, Fe, Al) memperburuk karakteristik listrik semikonduktor.
Teknologi pemurnian tingkat lanjut (misalnya distilasi, pemurnian fase gas) diperlukan untuk mendapatkan kadar yang lebih murni.