化學(xué)式:H4Si,它是由1個(gè)硅原子與4個(gè)氫原子通過(guò)硅-氫(Si-H)相連。由于硅原子相對較大的原子半徑和較低的電負性,導致硅烷中的硅-氫(Si-H)鍵較弱。Si-H鍵的鍵能大約在318-384 kJ/mol范圍內,C-H鍵的鍵能通常在413 kJ/mol左右,Si-H鍵能低,意味著(zhù)化學(xué)鍵更容易斷裂,化學(xué)性質(zhì)越活潑。
在常溫常壓下為惡臭的無(wú)色有毒氣體。是一種無(wú)色、與空氣反應并會(huì )引起窒息的氣體,同義名稱(chēng)是四氫化硅(Silicon hydride)。硅烷的化學(xué)式為SiH4,含量高達99.99%。在常溫常壓下,硅烷是一種惡臭的有毒氣體。硅烷的熔點(diǎn)是-185℃,沸點(diǎn)是-112℃。在常溫下,硅烷是穩定的,但在加熱至400℃時(shí),它會(huì )完全分解成氣態(tài)硅和氫氣。硅烷易燃、易爆,在空氣或鹵素氣體中會(huì )發(fā)生爆炸性燃燒。在水中緩慢分解,幾乎不溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿及四氯化碳等。
硅烷兼具“氣體”和“含硅”兩種特點(diǎn),通過(guò)熱解反應可以生成晶體硅。因為它純度高,并能實(shí)現精細控制,因此是許多其他硅源無(wú)法取代的重要特殊氣體。硅烷可以被認為是“流動(dòng)的純凈的硅”,因此,有硅的地方往往就要用到硅烷,包括TFT(薄膜晶體管)/LCD(液晶顯示器)、晶硅太陽(yáng)能電池、半導體等應用,新興的還有如硅碳負極、先進(jìn)陶瓷、復合材料、生物材料等諸多領(lǐng)域,硅烷幾乎通吃整個(gè)新能源、半導體、新材料行業(yè)。
光伏使用的硅烷要求純度達到5N(五個(gè)9,即99.999%,以下類(lèi)似)以上,面板則要求純度達到6N,半導體則要求7-9N以上。當然,純度每提升一級,成本便會(huì )如指數般增長(cháng)。由于光伏N型電池背面采用遂穿氧化層與多晶硅層鈍化接觸結構,因此所需硅烷氣用量較P型電池提升約50%。