{"id":27438,"date":"2023-07-31T15:41:22","date_gmt":"2023-07-31T20:41:22","guid":{"rendered":"https:\/\/www.mpechicago.com\/broyage-du-silicium-de-haute-purete\/"},"modified":"2025-05-01T23:23:57","modified_gmt":"2025-05-02T04:23:57","slug":"broyage-du-silicium-de-haute-purete","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.mpechicago.com\/fr\/broyage-du-silicium-de-haute-purete\/","title":{"rendered":"Broyage du silicium de haute puret\u00e9"},"content":{"rendered":"\n

Dans cette \u00e9tude de cas, nous explorons l\u2019utilisation de l\u2019\u00e9quipement de r\u00e9duction de la taille des particules de pr\u00e9cision de MPE pour broyer des granules de silicium en graines pour les r\u00e9acteurs \u00e0 lit fluidis\u00e9 (FBR). Ce processus est essentiel pour produire un silicium extr\u00eamement pur \u00e0 une fraction de l\u2019\u00e9nergie par rapport aux autres m\u00e9thodes de raffinage. <\/h3>\n\n
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Un IMD 79 Gran-U-Lizer<\/a> sp\u00e9cialement con\u00e7u pour \u00eatre utilis\u00e9 dans la r\u00e9duction de la taille des particules de silicium.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n

Un Gran-U-Lizer con\u00e7u MPE avec des rouleaux en c\u00e9ramique sp\u00e9ciaux et des surfaces de contact avec des produits non ferreux utilis\u00e9s pour le processus de r\u00e9duction de la taille du silicium excelle dans son utilisation pour deux raisons :<\/p>\n\n

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  1. Il r\u00e9duit la taille des granules de silicium en distributions granulom\u00e9triques \u00e9troites <\/strong>(avec une plage de 200 \u00e0 450 \u03bcm), id\u00e9ales pour les graines de silicium ; c\u2019est l\u2019une des variables importantes pour maintenir le processus continu de FBR.<\/li>\n\n\n\n
  2. Il maintient la puret\u00e9 du flux de produits.<\/strong> La technologie de r\u00e9duction de taille normale entra\u00eenerait des niveaux inacceptables de contaminants ferreux et\/ou d\u2019autres \u00e9l\u00e9ments non silicium. Les Gran-U-Lizers de MPE transmettent beaucoup moins de contaminants que toute autre technologie de r\u00e9duction de taille. Cette diff\u00e9rence se traduit par un silicium plus pur, ce qui se traduit par une plus grande rentabilit\u00e9 pour le fabricant. <\/li>\n<\/ol>\n\n
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    D\u00e9roulement du processus de conversion de la silice en produits finaux, et o\u00f9 s\u2019y situe le MPE<\/h2>\n\n
    \"Déroulement
    Un flux de processus simplifi\u00e9 de conversion de la silice en produits finaux de silicium.<\/figcaption><\/figure>\n\n

    La silice non raffin\u00e9e (g\u00e9n\u00e9ralement le quartz) est d\u2019abord transform\u00e9e en silicium de qualit\u00e9 m\u00e9tallurgique (MG-Si). Ensuite, le MG-Si est transform\u00e9 en gaz Silane. Ensuite, les r\u00e9acteurs \u00e0 lit fluidis\u00e9 (FBR), \u00e0 l\u2019aide de granuliseurs MPE, combinent du gaz silane, des graines de silicium et de l\u2019hydrog\u00e8ne pour produire des morceaux de silicium ultra-purs. Les morceaux de silicium sont ensuite fondus en lingots et coup\u00e9s en plaquettes. Ces puces se retrouvent dans de nombreux produits tels que les cellules solaires, les capteurs d\u2019appareil photo et les puces informatiques. <\/p>\n\n

    Qu\u2019est-ce qu\u2019un FBR ?<\/h3>\n\n

    Les FBR sont une technologie de raffinement relativement r\u00e9cente qui transforme le gaz silane (SiH4<\/sub>) et la graine de silicium (Si) en granules de silicium purs \u00e0 99,9999 % (ou plus). Les producteurs ont ensuite fondu les granules de silicium issus du processus FBR en lingots. Les fabricants de puces informatiques, de processeurs, de capteurs d\u2019images et de cellules photovolta\u00efques d\u00e9coupent ces lingots en plaquettes pour cr\u00e9er leurs produits. <\/p>\n

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    Les fabricants d\u00e9coupent des lingots de silicium en plaquettes de Czochralski pour fabriquer des processeurs, des puces, des capteurs d\u2019images et des cellules photovolta\u00efques (PV), entre autres en fonction de leur puret\u00e9.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n

    Les FBR sont une alternative prometteuse \u00e0 la m\u00e9thode Siemens (\u00e9galement appel\u00e9e proc\u00e9d\u00e9 Siemens), une technologie de fabrication beaucoup plus courante pour produire du silicium raffin\u00e9 \u00e0 partir de lingots. La m\u00e9thode Siemens est une technologie relativement mature, alors que les FBR ne sont utilis\u00e9s que r\u00e9cemment \u00e0 grande \u00e9chelle. <\/p>\n\n

    L\u2019un des facteurs cl\u00e9s qui distinguent ces deux technologies est leur consommation d\u2019\u00e9nergie. La m\u00e9thode Siemens consomme d\u2019\u00e9normes quantit\u00e9s d\u2019\u00e9nergie, et donc ces types d\u2019installations ne sont rentables que lorsque l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 est abondante et bon march\u00e9. Les FBR, en revanche, utilisent 90 % d\u2019\u00e9nergie en moins pour produire la m\u00eame quantit\u00e9 de silicium par rapport \u00e0 la m\u00e9thode Siemens. La faible consommation d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 signifie que les FBR peuvent \u00eatre exploit\u00e9s de mani\u00e8re rentable dans de nombreux pays et r\u00e9gions o\u00f9 il ne serait pas rentable d\u2019op\u00e9rer autrement. De plus, les FBR offrent \u00e9galement de nombreux avantages environnementaux. <\/p>\n\n

    Pourquoi les producteurs choisiraient-ils la m\u00e9thode Siemens plut\u00f4t que les FBR ?<\/h3>\n\n

    Les FBR sont difficiles \u00e0 mettre \u00e0 l\u2019\u00e9chelle et \u00e0 exploiter. Ce n\u2019est que r\u00e9cemment que les ing\u00e9nieurs d\u2019usine ont commenc\u00e9 \u00e0 relever les d\u00e9fis de la mise \u00e0 l\u2019\u00e9chelle des FBR, qui reposent sur la dynamique des fluides se d\u00e9roulant dans un processus continu<\/em> , et non sur un processus par lots comme dans la m\u00e9thode Siemens. \u00c9tant donn\u00e9 que la technologie FBR n\u2019est que r\u00e9cemment pr\u00eate \u00e0 \u00eatre commercialis\u00e9e et n\u00e9cessite un \u00e9norme investissement initial, au moment de la publication de cet article, les FBR ne repr\u00e9sentent que 5 % de la production de silicium.<\/a> <\/p>\n

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    Source : Conf\u00e9rence sur les cellules solaires \u00e0 base de silicium<\/a>. Aucune affiliation avec MPE. <\/figcaption><\/figure><\/div>\n

    Le march\u00e9 du silicium et l\u2019importance de la puret\u00e9<\/h3>\n\n

    Une partie du succ\u00e8s (c\u2019est-\u00e0-dire de la rentabilit\u00e9) des raffineurs r\u00e9side dans leur capacit\u00e9 \u00e0 produire des quantit\u00e9s de silicium de haute puret\u00e9, voire simplement de la plus grande puret\u00e9 possible. Le silicium de plus grande puret\u00e9, par exemple, peut \u00eatre utilis\u00e9 pour les cellules solaires avec une plus grande efficacit\u00e9, ce qui permet d\u2019augmenter la production \u00e9lectrique et la dur\u00e9e de vie du produit. <\/p>\n\n

    Les utilisations courantes du silicium raffin\u00e9 bas\u00e9 sur la puret\u00e9 sont :<\/p>\n\n