一、硅原料是從哪里提煉出來的

硅原料主要是從(cong)硅礦(kuang)物中提煉出來的(de)(de)。硅是地球上最常見的(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su)(su)之(zhi)一，廣(guang)泛存在于(yu)地殼、河流(liu)、海(hai)洋(yang)和大氣中，其化學符號(hao)(hao)為Si，原子序數(shu)為14，位于(yu)碳和鍺之(zhi)間的(de)(de)第14號(hao)(hao)元(yuan)(yuan)素(su)(su)，屬于(yu)第三周(zhou)期的(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su)(su)。硅元(yuan)(yuan)素(su)(su)在自然界中廣(guang)泛存在，是地球地殼中第二多的(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su)(su)（僅次于(yu)氧元(yuan)(yuan)素(su)(su)），約占地殼總量的(de)(de)27.7%。

硅(gui)(gui)(gui)礦(kuang)物是指硅(gui)(gui)(gui)元(yuan)(yuan)素(su)與其他元(yuan)(yuan)素(su)形成(cheng)的(de)礦(kuang)物，最常見的(de)硅(gui)(gui)(gui)礦(kuang)物是二氧化(hua)硅(gui)(gui)(gui)（SiO2），其它(ta)硅(gui)(gui)(gui)礦(kuang)物包括蛋白石石英(ying)、云母、硅(gui)(gui)(gui)長石等。這(zhe)些礦(kuang)物在地(di)球上(shang)廣泛分(fen)布，一般都是由硅(gui)(gui)(gui)元(yuan)(yuan)素(su)和氧元(yuan)(yuan)素(su)通過化(hua)學反(fan)應(ying)形成(cheng)的(de)。

在(zai)工業上，硅原料(liao)一(yi)(yi)般是從(cong)石英礦石中提煉出來的(de)。石英是一(yi)(yi)種(zhong)非常硬的(de)礦物，它(ta)的(de)化學成分(fen)是二氧化硅，是硅酸鹽(yan)礦物中最常見的(de)一(yi)(yi)種(zhong)。石英通(tong)常以(yi)(yi)晶(jing)體的(de)形式(shi)存在(zai)，可(ke)以(yi)(yi)在(zai)地殼中廣泛分(fen)布(bu)，如花崗巖(yan)、石英巖(yan)等巖(yan)石中。

二、如何提煉硅原料

純凈的硅是從自然界(jie)中的石英礦石（主(zhu)要成分二(er)氧化硅）中提取出來的，分幾步反應：

1、二氧化硅和炭粉在高溫條件下反應，生成粗硅：。

2、粗硅和氯氣在高溫條件下反應生成氯化硅：。

3、氯化硅和氫氣在高溫條件下反應得到純凈硅：。

以上是硅的工業制法。

在實驗室中(zhong)可以用以下方法制得較純的硅：

1、將細砂粉（SiO?）和鎂粉混合加熱，制得粗硅：（粗）

2、這些粗硅中往往含有(you)鎂(mei)，氧化(hua)鎂(mei)和硅化(hua)鎂(mei)，這些雜質可以(yi)用鹽酸除去(qu)：

3、過濾(lv)，濾(lv)渣即為純硅。

工業用硅(gui)，通常是在(zai)(zai)(zai)電爐中(zhong)(zhong)由(you)碳(tan)還(huan)原二(er)氧化硅(gui)而制(zhi)(zhi)得。高純度硅(gui)則是在(zai)(zai)(zai)石英中(zhong)(zhong)提取。冶金級硅(gui)，它(ta)的制(zhi)(zhi)備(bei)主要是在(zai)(zai)(zai)電弧爐中(zhong)(zhong)用碳(tan)還(huan)原石英砂而成。

以(yi)(yi)單(dan)晶(jing)硅(gui)(gui)為例，提(ti)(ti)煉(lian)要經(jing)過以(yi)(yi)下過程(cheng)：石英(ying)砂一(yi)(yi)冶金級(ji)硅(gui)(gui)一(yi)(yi)提(ti)(ti)純(chun)和精(jing)練(lian)一(yi)(yi)沉(chen)積多晶(jing)硅(gui)(gui)錠一(yi)(yi)單(dan)晶(jing)硅(gui)(gui)一(yi)(yi)硅(gui)(gui)片(pian)切(qie)割。冶金級(ji)硅(gui)(gui)的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)煉(lian)并不難(nan)。它的(de)(de)(de)(de)(de)制備主要是在(zai)電(dian)弧(hu)爐(lu)中(zhong)用(yong)碳還(huan)(huan)原(yuan)石英(ying)砂而成。這樣被(bei)還(huan)(huan)原(yuan)出來的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)的(de)(de)(de)(de)(de)純(chun)度約98-99%，但半導體工業(ye)用(yong)硅(gui)(gui)還(huan)(huan)必須進(jin)行高度提(ti)(ti)純(chun)。而在(zai)提(ti)(ti)純(chun)過程(cheng)中(zhong)，有一(yi)(yi)項(xiang)(xiang)“三氯氫硅(gui)(gui)還(huan)(huan)原(yuan)法（西門子法）”的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵技術我國還(huan)(huan)沒有掌握，由于沒有這項(xiang)(xiang)技術，我國在(zai)提(ti)(ti)煉(lian)過程(cheng)中(zhong)70%以(yi)(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)多晶(jing)硅(gui)(gui)都通過氯氣排放了(le)，不僅提(ti)(ti)煉(lian)成本高，而且(qie)環(huan)境(jing)污染非常嚴(yan)重。