乙硅烷(Si₂H₆)是一种重要的硅基无机化合物,化学式为Si₂H₆,分子量62.22,CAS号1590-87-0,在常温常压下为无色透明气体,具有刺激性气味[1]。在半导体制造、光伏产业和石墨烯生产等领域扮演着关键角色。作为电子级特种气体,乙硅烷以其独特的物理化学性质和优异的工艺性能,成为半导体先进制程和光伏高效电池片制造中不可或缺的核心材料。

乙硅烷在光伏产业中的应用
乙硅烷在光伏产业中最主要的应用是作为硅薄膜沉积源材料,通过化学气相沉积(CVD)工艺形成非晶硅层。乙硅烷可在更低温度下形成高质量非晶硅薄膜,沉积速率显著高于硅烷,大幅提高生产效率,薄膜表面形貌更平整。主要用于太阳能电池、感光转筒、外延成长、氧化膜和氮化膜等工艺[2]。
随着光伏技术的进步,乙硅烷在高效电池片(如HJT电池)中的应用日益重要。乙硅烷在低温下即可形成高质量硅薄膜,有利于降低HJT电池的制造成本和能耗[3]。
乙硅烷在石墨烯生产中的应用
乙硅烷在石墨烯生产中主要应用于控制SiC热分解过程中Si蒸气的压力,从而影响石墨烯的质量。主要用于高性能石墨烯材料的制备,如柔性电子、透明导电薄膜、储能器件等[4]。
乙硅烷在石墨烯生长中的关键作用体现在乙硅烷的加入可提高SiC热分解工艺的稳定性,减少石墨烯薄膜的缺陷密度。
乙硅烷在半导体产业中的应用
乙硅烷作为半导体制造中的重要前驱体,在芯片制造中已成为主流前驱体。通过乙硅烷前驱体,在硅基底上可形成均匀的氧化硅、氮化硅薄膜,用于晶体管、存储器等器件的制造[5]。
参考文献
[1]余京松,沃银花.乙硅烷的制备[J].低温与特气,2013,31(1):39-40.
[2]常欣,万烨,赵雄,严大洲,袁振军,郭树虎.先进硅基前驱体的应用研究与技术进展[J].半导体技术,2020,45(6):409-418.
[3]万烨,刘见华,赵雄,赵宇,常欣,严大洲.半导体用硅基特气乙硅烷的研究进展[J].化工管理,2018,(19):53-56.
[4]郝伟强,郑安雄,陈德伟,范金立.电子级硅烷的精制提纯[J].化工生产与技术,2016,23(5):28-29.
[5]刘阳,苏腾,董红,瞿志荣,伍川.硅烷类电子化学品研究进展[J].浙江化工,2021,52(5):23-27.