2000 Fiscal Year Annual Research Report
溶融塩電気化学プロセスを用いた新規なシランガス生成法
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12750650
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
野平 俊之 京都大学, エネルギー科学研究科, 助手 (00303876)
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| Keywords | 電気化学プロセス / 溶融塩 / シラン / シリコン / 電解生成 / ハイドライドイオン / フッ化シリコン |
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| Research Abstract |
平成12年度は、溶融LiCl-KCl-LiH中でSiを陽分極した際のSiH_4生成および不働態皮膜形成のメカニズムを解明するため、どのような電解条件により電流効率の向上および電解電圧の低減が可能となるか、という指針を得ることを目的とした。具体的には、純粋なSiの挙動を調べるために単結晶Siを、工学的な応用を念頭に粗Siを電極として用い、電気化学的in-situ測定法であるサイクリックボルタンメトリーと赤外吸収分光法等のガス分析を行った。これまでに、電解浴中におけるH-濃度を変化させた場合、SiH_4生成の電流効率が変化することが分かっていたため、第一のパラメーターとしてH-濃度を変化させて検討した。その結果、浴中のH-濃度が0.8mol%のときに最もSiH_4生成の電流効率が高いことが分かった。また、浴中へF-を添加するとSiH_4の生成が促進されることも分かっていたため、第二のパラメーターとして浴中のF-濃度を変化させて、その影響を系統的に調べた。その結果、F-濃度が5mol%のときに最もSiH_4生成の電流効率が高いことが分かった。さらに浴中にH-が存在しない状態でF-濃度のみ変化させて、検討を行ったところ、SiF_4の生成が確認され、F-濃度の増加とともにその電極反応が促進されること分かった。以上の結果から、SiH_4の生成メカニズムとして、まずSiF_4が生成し、その後浴中のH-と反応して生成する可能性が高いことが分かった。また、浴中にF-を添加しただけでは不働態化は進行せず、H-を添加すると不働態化が進行することから、不働態被膜形成はClとHが関与している可能性が高いことも分かった。
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