中国芯片原材料重大突破：高纯度硅烷实现量产

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12月21日，《中国科学报》报道，上海交通大学教授肖文德领衔研发的具有自主知识产权的硅烷大规模生产新技术600吨/年中试生产项目，在河南平煤神马集团试车成功，并已连续稳定生产出纯度大于99.9999%的高品质硅烷产品。该项目的成功标志着高纯度硅烷大规模生产技术获得突破。

据了解，我国电子和大规模集成电路行业的芯片进口总额去年高达2300亿美元。其中，一个重要原因是缺乏高纯度晶体硅材料，而生产高纯晶体硅必须以高纯硅烷为基础。我国电子工业几十年来一直在寻找高纯硅烷大规模生产的方法，希望扫清中国信息产业发展的障碍。而生产高纯晶体硅材料是必须以高纯硅烷为基础的。

过去很长一段时间里，国内企业主要采用硅化镁为原料，规模小，成本高，产品纯度低；还有两家大型国有企业花费巨资引进了美国公司的技术。以氟硅酸为原料，投资大，成本高，纯度也不高，生存处境艰难。

肖文德教授凭借自己长期扎实的化工理论基础和工作实践，熟练运用化学反应工程的热门和前沿技术，以多功能反应器为基础，开创性地提出了基于三氯氢硅的硅烷生产技术。使原本不太可能的反应（转化率0.1%）可以实现接近100%的转化率。

2010年12月，中国平煤神马集团与上海交通大学签订战略合作协议，共同开发硅烷法多晶硅技术。根据协议，平煤神马集团先后投入2.0亿元，经过三年半时间的共同研发和建设，项目进展顺利。今年9月建成的中试装置，一次性试车成功。

                               
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肖文德教授表示，该项目的投产，标志着拥有完全自主知识产权的成套工业化硅烷生产技术在国内率先取得突破，结束了国外技术垄断和国内产品全部依靠进口的历史。

                               
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上海交通大学特聘教授，“长江学者”，肖文德博士

在首山焦化公司新建成的年产600吨硅烷项目灌装车间，已有不少客户前来订购产品。硅烷是太阳能电池生产过程中不可或缺的材料，在平板显示器、半导体、镀膜玻璃等制造企业有广泛应用。近年来，国内硅烷市场需求年增速达到15%至20%。

硅烷主要生产原料为硅粉和氢气。首山焦化公司是平煤神马集团最大的焦化生产企业。该公司坚持焦化并举的发展道路，除生产优质焦炭外，还延长副产品产业链，从焦炉煤气中提炼氢气，每小时氢气产量达30000立方米。

2013年4月，首山焦化公司与上海交通大学合作，研发生产硅烷。经过一年多的技术攻关，今年10月26日，首山焦化公司硅烷项目投产，产品纯度达到99.99999%。据悉，目前国外进口硅烷产品纯度最高是99.9999%，国家标准是99.9999%。

                               
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制备装置

该项目硅烷装置负责人李红彬说，该项目采用硅烷法实现硅烷的工业化生产，生产过程中原料可全部转化，没有废物排放，打破了日本镁硅法、美国氯硅法等传统硅烷技术难以大规模生产和成本高、废物排放多等瓶颈。

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