Способ и установка для получения гранулированного поликремния

СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО ПОЛИКРЕМНИЯ(71)(73) Заявитель и патентовладелец: КОРЕЯ РИСЕРЧ ИНСТИТЬЮТ ОФ КЕМИКАЛ ТЕКНОЛОДЖИ (KR) Ким Хее Янг, Йоон Киунг Коо, Парк Йонг Ки, Чой Вон Чоон (KR) Представитель: Раскрыт способ получения гранулированного поликремния, используя реактор с псевдоожиженным слоем. Верхняя и нижняя области пространства в слое определены в качестве реакционной зоны и зоны нагревания, соответственно, с высотой выходного канала реакционного газа, выбираемого в качестве реперной высоты. В изобретении до максимального значения доведена производительность реактора с помощью обеспечения требуемой теплоты и устойчивого поддержания температуры реакции в реакционной зоне без ухудшения механической стабильности реактора с псевдоожиженным слоем. Этого достигают посредством электрического резистивного нагревания в зоне нагревания, где внутренний нагреватель устанавливают в области пространства между устройством, поставляющим реакционный газ, и внутренней стенкой реакторной трубы, таким образом нагревая псевдоожижающий газ и кремниевые частицы в зоне нагревания. Теплоту, произведенную в зоне нагревания, передают в реакционную зону с помощью поставки псевдоожижающего газа с такой скоростью, что кремниевые частицы могут быть перемешаны между реакционной зоной и зоной нагревания в непрерывном, псевдоожиженном состоянии. 014621 Настоящее изобретение относится к способу и установке для получения гранулированного поликремния (поликристаллического кремния, мультикристаллического кремния или поли-Si), используя реактор с псевдоожиженным слоем, более конкретно к способу и установке для получения гранулированного поликремния, который позволяет стабильно работать реактору в течение длительного периода времени сведением к минимуму проблем, имеющих место во время нагревания кремниевых частиц при высокой температуре при осаждении кремния на поверхность кремниевых частиц. Обычно высокочистый поликремний широко используется в качестве химического или промышленного исходного вещества в полупроводниковых устройствах, фотоэлементах и т.д., в которых требуется наличие полупроводниковых свойств или высокая чистота. Также его используют в функциональных высокоточных устройствах и малоразмерных высокоточных устройствах с высокой степенью интеграции. Высокочистый поликремний получают осаждением кремния на поверхность кремниевых частиц на основе термического разложения и/или водородного восстановления высокоочищенного кремнийсодержащего реакционного газа. При промышленном получении поликремния до настоящего времени преимущественно использовался тип реактора с вакуумным колпаком. Поликремниевые продукты, полученные с использованием типа реактора с вакуумным колпаком, характеризуются стержневидной формой и имеют диаметр примерно 50-300 мм. Получение поликремния с использованием реактора колокольного типа, основанное на электрическом резистивном нагревании, не может осуществляться непрерывном образом, потому что существует ограничение в отношении увеличения диаметра стержня по мере осаждения кремния. В добавление к этому, эффективность получения полисиликона с применением реактора колокольного типа является низкой, потому что площадь поверхности, требуемая для осаждения кремния, ограничена и, кроме того, чрезмерные тепловые потери приводят в результате к высокому потреблению энергии на единицу объема продукта. Для решения указанных проблем недавно был разработан способ осаждения кремния с использованием реактора с псевдоожиженным слоем для получения поликремния в форме гранул, то есть частиц,имеющих размер примерно 0,5-3 мм. Согласно указанному способу газ, подаваемый из нижней части к верхней части реактора, образует псевдоожиженный слой, в котором кремниевые частицы становятся псевдоожиженными. Кремниевые частицы становятся более крупными по мере того, как кремниевые элементы осаждаются из кремнийсодержащего реакционного газа, который вводят в нагретый псевдоожиженный слой. Как и в реакторе колокольного типа, такие силановые соединения на основе Si-H-Cl, как моносилан(SiH4), дихлорсилан (SiH2Cl2), трихлорсилан (SiHCl3), тетрахлорсилан (SiCl4) и их смеси, используются в реакторе с псевдоожиженным слоем в качестве кремнийсодержащего реакционного газа. Обычно реакционный газ дополнительно содержит по меньшей мере один газовый компонент, выбранный из водорода, азота, аргона, гелия и т.д. Для обеспечения осаждения кремния при получении поликремния температуру реакции или температуру кремниевых частиц необходимо поддерживать примерно при 600-850 С для моносилана и примерно при 900-1100 С для трихлорсилана, который является наиболее широко используемым при промышленном производстве. В процессе осаждения кремния протекают различные элементарные реакции в ходе теплового разложения и/или водородного восстановления кремнийсодержащего реакционного газа. Кроме того, кремниевые элементы превращаются в частицы различными путями в зависимости от состава реакционного газа. Независимо от протекающих там элементарных реакций и путей роста частиц в реакторе с псевдоожиженным слоем происходит образование гранулированного поликремниевого продукта. По мере того как осаждение кремния и/или сцепления маленьких кремниевых частиц продолжаются, маленькие кремниевые затравочные кристаллы увеличиваются в размере и постепенно оседают в нижней части псевдоожиженного слоя. Затравочные кристаллы могут быть непосредственно получены в реакторе с псевдоожиженным слоем или могут поставляться непрерывно, периодически или с перерывами в реактор с псевдоожиженным слоем, будучи полученными вне псевдоожиженного слоя. Поликремниевый продукт или кремниевые частицы, которые увеличиваются в результате осаждения кремния,можно извлекать непрерывно, периодически или с перерывами из нижней части реактора. Реактор с псевдоожиженным слоем является предпочтительным по сравнению с реактором колокольного типа в отношении выхода продукции из-за большей площади поверхности кремниевых частиц,на которой может произойти осаждения кремния. Кроме того, гранулированный поликремниевый продукт может быть легко обработан для применения кремния в технологиях, включающих в себя выращивание монокристалла, получение кристаллического блока или пленки, поверхностную обработку и модифицирование, получение химических веществ для реактивного действия или разделения, формования или распыления кремниевых частиц и т.д., отличных по форме от стержневого продукта. Более того, гранулированные поликремниевые продукты дают возможность осуществлять такие технологии непрерывным или полунепрерывным способом.-1 014621 Одной из наиболее сложных стадий при непрерывном или полунепрерывном производстве гранулированного поликремния с использованием реактора с псевдоожиженным слоем является нагревание кремниевых частиц для поддержания температуры, требуемой для осаждения. При нагревании кремниевых частиц для поддержания требуемой для осаждения температуры, наряду с минимизацией примесных загрязнений кремниевых частиц в реакторе с псевдоожиженным слоем,возникают следующие проблемы. Реакционный газ, вводимый в реактор с псевдоожиженным слоем, может привести к осаждению кремния при температуре примерно 300 С или выше. Но поскольку осаждение кремния происходит на стенке нагревателя реакционного газа и поскольку по мере осуществления процесса накапливаются отложения кремния, реакционный газ нельзя заранее нагреть в достаточной степени перед тем, как ввести его в реактор с псевдоожиженным слоем. Кроме того, так как отложения кремния имеют место также на поверхности компонентов реактора,которые постоянно подвергаются воздействию нагретого реакционного газа, на них, естественно, накапливаются отложения кремния. Следовательно, трудно в достаточной степени нагреть кремниевые частицы обычным способом нагревания стенок реактора, и, кроме того, реактор не может устойчиво работать в течение длительного периода времени. К тому же, имеется мало способов, позволяющих эффективно нагреть кремниевые частицы при одновременной минимизации примесных загрязнений. Для решения этих проблем был предложен ряд технических решений. Они основаны преимущественно на разделении внутреннего пространства реактора с псевдоожиженным слоем на реакционную зону, где происходит осаждение на поверхности кремниевых частиц, и зону нагревания, служащую для нагревания кремниевых частиц и косвенного нагрева реакционной зоны через зону нагревания. В одном из способов разделения внутреннего пространства реактора с псевдоожиженным слоем на зону нагревания и реакционную зону в слое кремниевых частиц устанавливают разделительный компонент, имеющий форму трубы, так что внешнее пространство, окружающее разделительный компонент,нагревается внешним нагревателем, а пространство внутри разделительного компонента становится реакционной зоной, где происходит осаждение кремния. Согласно этому способу, как описано в японском патенте 1984-045917 и патентах США 4416914(1983), 4992245 (1991) и 5165908 (1992) и т.д., непрерывно циркулирующий псевдоожиженный слой образуется, когда кремниевые частицы движутся сверху вниз в зону нагревания и когда переносимые реакционным газом они движутся вверх в реакционную зону. Однако этот способ имеет следующие недостатки. Поскольку разделительный компонент, который концентрически разделяет реакционную зону и зону нагревания, имеет диаметр меньший, чем внешний диаметр зоны нагревания, осаждение кремния и его накопление происходит строго на внутренней поверхности разделительного компонента, которая находится под действием реакционной зоны. Эта проблема затрудняет эксплуатацию реактора в течение длительного периода времени. Кроме того, так как циркуляция кремниевых частиц по окружности является неравномерной, рассмотренный способ не подходит для крупномасштабного производства. В качестве другого способа разделения внутреннего пространства реактора с псевдоожиженным слоем на зону нагревания и реакционную зону можно разместить выпуск реакционного газа устройства подачи реакционного газа в слое кремниевых частиц так, чтобы верхняя и нижняя части пространства могли задаваться как реакционная зона и зона нагревания соответственно, причем ориентиром для такого разделения будет высота выпуска реакционного газа. Кремниевые частицы в зоне нагревания нагревают с целью поддержания температуры реакции реакционной зоны. Согласно этому способу псевдоожижающий газ, который не вызывает осаждения кремния, например водород, поступает из нижней части к верхней части реактора таким образом, что все или часть кремниевых частиц в зоне нагревания оказываются псевдоожиженными. Дополнительно кремниевые частицы в реакционной зоне становятся псевдоожиженными под действием реакционного газа. Так как кремниевые частицы перемешиваются на границе раздела двух зон, теплота непрерывно передается из зоны нагревания в реакционную зону. В связи с этим в патентах США 5374413 (1994), 5382412 (1995), 6007869 (1999), 6541377 (2003) и 7029632 (2006) и японском патенте 2001-146412 раскрыт способ разделения объема слоя кремниевых частиц на реакционную зону и зону нагревания, и нагрев зоны нагревания осуществляется обычным способом с использованием электрического резистивного нагревателя, микроволнового нагревателя и т.д. для поддержания температуры реакции в реакционной зоне. Однако рассматривая проблему производительности реактора с псевдоожиженным слоем или то,что в промышленных реакторах трудно удержать слой кремниевых частиц при заданной температуре реакции, требуется способ, способный осуществлять нагрев зоны нагревания более эффективно при крупномасштабном производстве поликремния с использованием реактора с псевдоожиженным слоем. Кроме того, поскольку для нагревания быстротекущего псевдоожиженного газа в зоне нагревания требуется много энергии, нагревание кремниевых частиц становится неэффективным. В связи с этим в патенте США 6827786 (2004) предлагается реакционная система с псевдоожиженным слоем, в которой верхнее и нижнее пространства в слое кремниевых частиц являются реакцион-2 014621 ной зоной и зоной нагревания соответственно, а труба, нагретая нагревателем, подает небольшое количество псевдоожижающего газа в зону нагревания, так что псевдоожижающий газ может быть нагрет до температуры реакции или выше, не вызывая псевдоожижения кремниевых частиц в зоне нагревания. Импульсное устройство заставляет пульсировать кремниевые частицы назад и вперед, так что они могут периодически смешиваться на границе раздела зоны нагревания и реакционной зоны, тем самым поддерживая температуру реакции осаждения. Применение импульсного физического воздействия к слою кремниевых частиц с использованием импульсного устройства, как предложено в патенте США 6827786, приводит к принудительному перемешиванию части кремниевых частиц в зоне нагревания и реакционной зоне. Но, используя этот способ, трудно однородно перемешать частицы при одновременной минимизации разности температур двух зон в промышленном реакторе. В отличие от других компонентов, обычно используемых в химических способах, существуют ограничение на выбор материалов для компонентов реактора с псевдоожиженным слоем. В частности, труба реактора, которая контактирует с кремниевыми частицами, не должна быть источником примесных загрязнений при получении высокочистого поликремния. Реакторная труба - существенный компонент реактора с псевдоожиженным слоем для производства поликремния, находится в постоянном контакте с горячими псевдоожиженными кремниевыми частицами, поэтому ее обычно изготавливают из высокочистого кварца или кремния для предотвращения примесных загрязнений. Из-за нерегулярной вибрации и сильного напряжения, вызванного движением кремниевых частиц, реакторная труба оказывается уязвимой к механическому воздействию. Так, периодическое приложение физического воздействия к слою кремниевых частиц с использованием импульсного устройства, которое раскрыто в патенте США 6827786, может существенно повредить стабильности реакторной трубы и сделать затруднительным безопасную длительную работу реактора с псевдоожиженным слоем. Соответственно, разработка зоны нагревания, способной решить упомянутые выше проблемы и устойчиво поддерживать температуру реакции в реакционной зоне без ухудшения механической стабильности реактора с псевдоожиженным слоем, и способ ее эксплуатации являются необходимым условием для крупномасштабного производства гранулированного поликремния. Кроме того, необходим подвод достаточной теплоты, чтобы значительно улучшить производительность реактора с псевдоожиженным слоем путем повышения реакционного давления. Важно сконструировать и использовать реактор с псевдоожиженным слоем таким образом, чтобы теплота, поставляемая из зоны нагревания, могла эффективно использоваться в реакционной зоне при одновременном максимальном увеличении тепловой нагрузки в зоне нагревания. Соответственно, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить способ и установку, способные улучшить производительность реактора с псевдоожиженным слоем с помощью устойчиво сохраняемых условий осаждения кремния посредством подвода достаточной теплоты, требуемой для получения гранулированного поликремния, без ухудшения механической стабильности реактора с псевдоожиженным слоем. Для достижения поставленной цели авторы настоящего изобретения завершили данное изобретение на основе экспериментальных данных, согласно которым предпочтительно, чтобы конструкция и работа реактора с псевдоожиженным слоем для получения гранулированного поликремния удовлетворяли следующим условиям:(1) пространство реакторной трубы, где находится слой кремниевых частиц, следует разделить на реакционную зону и зону нагревания при помощи устройства подачи реакционного газа;(2) теплота, требуемая для осаждения кремния в реакционной зоне, поставляется нагревом как кремниевых частиц в зоне нагревания, так и псевдоожижающего газа, непрерывно проходящего через зону, используя внутренний нагреватель, установленный во внутреннем пространстве зоны нагревания; и(3) кремниевые частицы должны перемешиваться между реакционной зоной и зоной нагревания в непрерывном псевдоожиженном состоянии, чтобы теплота, подаваемая в зону нагревания, могла быстро передаваться в реакционную зону. Вышеупомянутые и другие особенности настоящего изобретения будут описаны со ссылкой на некоторые типичные варианты осуществления настоящего изобретения, проиллюстрированные прилагаемыми чертежами, на которых на фиг. 1 схематически представлен способ получения гранулированного поликремния согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения; на фиг. 2 - способ получения гранулированного поликремния согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения; на фиг. 3 - конструкция реактора с псевдоожиженным слоем для получения гранулированного поликремния согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения; на фиг. 4 - конструкция реактора с псевдоожиженным слоем для получения гранулированного поликремния согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения; на фиг. 5 - конструкция реактора с псевдоожиженным слоем для получения гранулированного по-3 014621 ликремния согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, в котором во внутренней зоне дополнительно установлен микроволновый генератор; на фиг. 6 - сечение U-образных внутренних нагревателей согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, причем сечения резистивных элементов являются круглыми или концентрическими; и на фиг. 7 - сечение радиационного внутреннего нагревателя трубчатого типа согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Для достижения упомянутой выше задачи настоящее изобретение дает способ получения поликремния с использованием реактора с псевдоожиженным слоем, который включает в себя образование слоя кремниевых частиц внутри реакторной трубы, установленной вертикально внутри корпуса реактора,устройство подачи псевдоожижающего газа, которое поставляет псевдоожижающий газ в слой кремниевых частиц; размещение устройства подачи реакционного газа вертикально внутри слоя кремниевых частиц так, чтобы газоотвод устройства подачи реакционного газа мог находиться выше, чем газоотвод устройства подачи псевдоожижающего газа; разграничение верхнего и нижнего пространства в реакторной трубе как реакционной зоны и зоны нагревания соответственно, причем в качестве реперной высоты выбрана высота расположения выпуска реакционного газа; осуществление резистивного нагрева с использованием внутреннего нагревателя, установленного в пространстве между устройством подачи реакционного газа и внутренней стенкой реакторной трубы, таким образом нагревая псевдоожижающий газ и кремниевые частицы в зоне нагревания; подачу псевдоожижающего газа с такой скоростью, чтобы кремниевые частицы могли перемешиваться между реакционной зоной и зоной нагревания в непрерывном псевдоожиженном состоянии, тем самым поддерживая реакционную температуру в реакционной зоне в заданном диапазоне температуры реакции; подачу реакционного газа с использованием устройства подачи реакционного газа, так чтобы кремниевые частицы могли увеличиваться в размере в результате осаждения кремния в реакционной зоне; отведение отходящего газа, содержащего псевдоожижающий газ,проходящий через реакционную зону, непрореагировавший реакционный газ и газообразные побочные продукты реакции, из реактора с псевдоожиженным слоем, используя устройство выпуска газа; и выгрузку части кремниевых частиц из реактора с псевдоожиженным слоем в качестве продуктовых кремниевых частиц, используя устройство выгрузки частиц. Факультативно, в пространстве, которое входит в зону нагревания и ограничено внутренними стенками реакторной трубы, устройством подачи псевдоожижающего газа, устройством подачи реакционного газа и внутренним нагревателем, можно образовать уплотненный слой, используя набивочный материал, который не псевдоожижается потоком псевдоожижающего газа, чтобы псевдоожижающий газ мог нагреваться при прохождении через уплотненный слой. Факультативно, продуктовые кремниевые частицы могут выгружаться из реактора с псевдоожиженным слоем устройством выгрузки частиц после нахождения в или перемещения через пространство,образованное между набивочным материалом. В предпочтительном варианте осуществления температуру реакции поддерживают в диапазоне от 600 до 1200 С. В предпочтительном варианте осуществления внутренний нагреватель включает в себя один или несколько нагревательных блоков. Соответствующий нагревательный блок содержит резистивный элемент, в котором осуществляется резистивное нагревание. Для предотвращения или минимизации загрязнения кремниевых частиц резистивным элементом резистивный элемент может быть установлен в защитной трубке. Вместо этого на поверхности резистивного элемента могут быть образованы один или несколько разделительных слоев. Альтернативно, нагревательный блок может быть выполнен посредством образования разделительного слоя на резистивном элементе и окружения его защитной трубкой. В предпочтительном варианте осуществления псевдоожижающий газ может содержать по меньшей мере один газ, выбранный из группы, состоящей из водорода (Н 2), азота (N2), аргона (Ar), гелия (Не),тетрахлорсилана (SiCl4), трихлорсилана (SiHCl3), дихлорсилана (SiH2Cl2), хлористого водорода (HCl) и их смеси. В предпочтительном варианте осуществления реакционный газ может включать по меньшей мере один кремнийсодержащий компонент, выбранный из группы, состоящей из моносилана (SiH4), дихлорсилана, трихлорсилана, тетрахлорсилана и их смеси. Факультативно, реакционный газ может дополнительно включать по меньшей мере один газ, выбранный из группы, состоящей из водорода, азота, аргона, гелия, хлористого водорода и их смеси. Факультативно, кремниевые затравочные кристаллы, полученные вне реактора с псевдоожиженным слоем, могут подаваться в реакторную трубу, используя устройство подачи затравочных кристаллов. В предпочтительном варианте осуществления скорость подачи псевдоожижающего газа, подаваемого в зону нагревания в единицу времени, соответствует 1,0-5,0-кратной скорости подачи в состоянии минимального псевдоожижения, в котором кремниевые частицы начинают псевдоожижаться в диапазоне температуры протекания реакции в реакционной зоне без введения реакционного газа. Факультативно, устройство подачи реакционного газа, открытое зоне нагревания, выполняют в виде коаксиальной мультитрубы, в которой одно или несколько сопел окружают газовое сопло для подачи реакционного газа, так что сопло реакционного газа может быть защищено.-4 014621 Факультативно, инертный газ, содержащий по меньшей мере один газ, выбранный из группы, состоящей из водорода, азота, аргона, гелия и их смеси, течет в кольцеобразной области коаксиальной мультитрубы, чтобы можно было предотвратить накопление отложения кремния на внутренней стенке сопла для выпуска реакционного газа. Факультативно, к инертному газу может непрерывно, периодически или с перерывами добавляться хлористый водород для предотвращения накопления отложений кремния на выходе сопла для выпуска реакционного газа или удаления отложений кремния, которые были образованы. В предпочтительном варианте осуществления реактор с псевдоожиженным слоем выполнен так, что реакторная трубу установлена вертикально внутри корпуса реактора, чтобы она была окружена корпусом реактора, тем самым разделяя внутреннее пространство корпуса реактора на внутреннюю зону, образованную внутри реакторной трубы, и внешнюю зону, образованную между корпусом реактора и реакторной трубой, в которой находится слой кремниевых частиц, при этом и реакционная зона, и зона нагревания находятся во внутренней зоне, тогда как во внешней зоне слой кремниевых частиц отсутствует и осаждение кремния не происходит. Факультативно, инертный газ, выбранный из группы, состоящей из водорода, азота, аргона, гелия и их смеси, вводят во внешнюю зону, так что во внешней зоне поддерживается, по существу, инертная газовая атмосфера. В предпочтительном варианте осуществления различие давления во внешней зоне (Ро) и давления во внутренней зоне (Pi) удерживается в диапазоне 0 бар Po-Pi1 бар. Факультативно, давление во внешней зоне (Ро) и давление во внутренней зоне (Pi) удерживается в диапазоне 1-20 бар (абс.). Факультативно, в дополнение к внутреннему нагревателю во внешней зоне устанавливают дополнительный нагреватель для нагревания внутренней зоны. Факультативно, тепловая нагрузка дополнительного нагревателя составляет 10-100% тепловой нагрузки внутреннего нагревателя. Факультативно, внутреннюю зону, помимо внутреннего нагревателя, нагревают микроволнами. Для достижения задачи настоящего изобретения реактор с псевдоожиженным слоем для получения гранулированного поликремния содержит реакторную трубу; корпус реактора, окружающий реакторную трубу; устройство подачи псевдоожижающего газа для подачи псевдоожижающего газа в основание слоя кремниевых частиц, образованного внутри реакторной трубы; устройство подачи реакционного газа, установленное вертикально в слое кремниевых частиц, для подачи реакционного газа, необходимого для осаждения кремния в слой кремниевых частиц, таким образом, чтобы газоотвод устройства подачи реакционного газа был расположен выше, чем устройство подачи псевдоожижающего газа; внутренний нагреватель, установленный в пространстве между устройством подачи реакционного газа и внутренней стенкой реакторной трубы; реакционную зону и зону нагревания, которые представляют собой верхнее и нижнее пространство реакторной трубы, соответственно, причем в качестве реперной высоты выбрана высота выпуска реакционного газа; пространство, образованное между реакторной трубой, внутренним нагревателем и устройством подачи реакционного газа, в котором псевдоожижающий газ и кремниевые частицы нагреваются с помощью резистивного тепла внутреннего нагревателя так, что частицы, перемешивающиеся между реакционной зоной и зоной нагревания, удерживаются в непрерывном псевдоожиженном состоянии; устройство выпуска газа, служащее для выпуска отходящего газа, содержащего псевдоожижающий газ, проходящий через реакционную зону, непрореагировавший реакционный газ и газообразные побочные продукты реакции, из реактора с псевдоожиженным слоем; и устройство выгрузки частиц,служащее для выгрузки части кремниевых частиц, полученных в реакторной трубе в результате осаждения кремния, из реактора с псевдоожиженным слоем в качестве продуктовых кремниевых частиц. Факультативно, в пространстве, заключенном в зоне нагревания и ограниченном внутренней стенкой реакторной трубы, устройством подачи псевдоожижающего газа, устройством подачи реакционного газа и внутренним нагревателем, может быть образован уплотненный слой набивочного материала, при этом используя набивочный материал, который не псевдоожижается потоком псевдоожижающего газа. В предпочтительном варианте осуществления внутреннее пространство реакторной трубы определяют как внутреннюю зону, где находится слой кремниевых частиц, и происходит осаждение кремния, в то время как пространство между реакторной трубкой и корпусом реактора определяют как внешнюю зону, где отсутствуют кремниевые частицы, и не происходит осаждения кремния. В предпочтительном варианте осуществления корпус реактора может быть изготовлен по меньшей мере из одного металла, выбранного из углеродистой стали и нержавеющей стали. В предпочтительном варианте осуществления реакторная труба может быть изготовлена из однокомпонентного вещества или нескольких веществ, выбранных из группы, состоящей из кварца, диоксида кремния, нитрида кремния, борида кремния, карбида кремния, графита, стеклоуглерода, кремния и их смеси. Факультативно, реакторная труба содержит единственный слой или несколько слоев в направления толщины, причем каждый из указанных слоев изготовлен из различного вещества. В предпочтительном варианте осуществления набивочный материал имеет средний диаметр 5-50 мм и имеет форму, выбранную из группы, состоящей из сферы, бусины, шара, гранулы, куска, комка, сфероида, многогранника,-5 014621 гальки, шарика, кольца, крупинки и их смеси. В предпочтительном варианте осуществления внутренний нагреватель включает в себя один или несколько нагревательных блоков. Факультативно, нагревательные блоки электрически соединены последовательно и/или параллельно. В предпочтительном варианте осуществления нагревательные блоки электрически соединены с источником электропитания через электрический соединитель, связанный с корпусом реактора. В предпочтительном варианте осуществления электрический соединитель содержит электроды, установленные внутри и/или снаружи корпуса реактора. Через электроды нагревательные блоки электрически соединены последовательно и/или параллельно. Факультативно, электроды могут быть изготовлены из металла или сплава, выбранного из группы, состоящей из меди (Cu), алюминия (Al), кадмия (Cd) и их смеси, или графита, поверхность которого обработана, например, карбидом кремния. Факультативно, в дополнение к внутреннему нагревателю может быть дополнительно установлен дополнительный нагреватель, расположенный во внешней зоне. Кроме того, факультативно, в дополнение к внутреннему нагревателю устанавливается волновод, который передает микроволны, генерируемые микроволновым генератором из электрической энергии, или микроволновой генератор, связанный с корпусом реактора, для введения микроволн во внутреннюю зону, чтобы нагревать там кремниевые частицы. В предпочтительном варианте осуществления устройство подачи псевдоожижающего газа включает в себя газораспределительную пластину в форме сетки, диска или конической пластины или газораспределительную установку, имеющую множество отверстий для распределения псевдоожижающего газа в основание зоны нагревания и/или содержит множество сопел для подачи псевдоожижающего газа. Факультативно, секцию устройства подачи реакционного газа, открытую зоне нагревания, выполняют в форме коаксиальной мультитрубы, в которой газовое сопло для подачи реакционного газа окружено одним или несколькими соплами. Факультативно, устройство выгрузки частиц выполнено в виде коаксиальной мультитрубы вместе с устройством подачи реакционного газа или в независимой форме отдельно от устройства подачи реакционного газа. Факультативно, устройство подачи псевдоожижающего газа, устройство подачи реакционного газа, устройство выгрузки частиц и/или набивочные материалы изготовлены из материала, выбранного из группы, состоящей из кварца, диоксида кремния, нитрида кремния, борида кремния, карбида кремния, графита, кремния, стеклоуглерода и их смеси. Факультативно, устройство подачи псевдоожижающего газа, устройство подачи реакционного газа,устройство выгрузки частиц и/или набивочный материал могут состоять из однокомпонентного вещества или из нескольких слоев в направлении толщины, причем каждый из слоев сделан из разных веществ. Факультативно, установка согласно варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя устройство, соединяющее с источником инертного газа, для поддержания, по существу, инертной газовой атмосферы во внешней зоне, регулятор давления для измерения и/или регулирования давления во внутренней зоне (Pi) и/или давления во внешней зоне (Ро) и/или дифференциальный регулятор давления, удерживающий разницу давления во внешней зоне (Ро) и давления во внутренней зоне (Pi) в диапазоне 0 бар Ро-Pi1 бар. Факультативно, у внешней зоны размещают изолирующий материал. В предпочтительном варианте осуществления резистивный элемент, который содержится в нагревательном блоке и на котором происходит резистивное нагревание, представляет собой стержень, проволоку, нить, брусок, полосу или ленту, имеющую круговое, эллиптическое или многоугольное сечение,или имеет форму патрубка, трубки, цилиндра или канала, имеющего концентрическое круговое, эллиптическое или многоугольное сечение, причем форма и/или размер сечения являются однородными или меняются в направлении длины. Факультативно, резистивный элемент сделан из одного или двух веществ, выбранных из графита,карбида кремния и кремния. Факультативно, резистивный элемент сделан из металла или сплава, выбранного из группы, состоящей из вольфрама (W), рения (Re), осмия (Os), тантала (Та), молибдена (Мо), ниобия (Nb), иридия(Mg), алюминия (Al) и их смеси. Факультативно, резистивный элемент сделан из металлокерамического материала, выбранного из группы, состоящей из силицида молибдена (Mo-Si), хромита лантана (La-CrO), диоксида циркония и их смеси. В предпочтительном варианте осуществления нагревательный блок выполнен с установкой защитной трубки снаружи резистивного элемента посредством образования одного или нескольких разделительных слоев на поверхности резистивного элемента или с установкой защитной трубки снаружи резистивного элемента после образования на нем разделительного слоя(ев) для предотвращения прямого контакта резистивного элемента с кремниевыми частицами. Факультативно, защитная трубка имеет концентрическое круговое, эллиптическое или многоугольное сечение в направлении толщины.-6 014621 Факультативно, разделительный слой(и) и/или защитная трубка могут содержать от 1 до 5 разделительных слоев, каждый из которых изготовлен из разных защитных компонентов. В предпочтительном варианте осуществления защитный компонент содержит компонент, препятствующий миграции примесей к кремниевым частицам и/или в псевдоожижающий газ из резистивного элемента. В предпочтительном варианте осуществления защитный компонент содержит электрически изолирующий компонент. Факультативно, защитный компонент содержит нитрид, оксид, карбид или оксинитрид кремния (Si) или бора (В). Факультативно, защитный компонент включает в себя нитрид, оксид, силицид, борид, карбид, оксинитрид или кремниевый оксид одного или нескольких металлических элементов, выбранных из группы, состоящей из вольфрама (W), рения (Re), осмия (Os), тантала (Та), молибдена (Мо), ниобия (Nb),иридия (Ir), рутения (Ru), технеция (Тс), гафния (Hf), родия (Rh), ванадия (V), хрома (Cr), циркония (Zr),платины (Pt), тория (Th), лантана (La), титана (Ti), лютеция (Lu), иттрия (Y), железа (Fe), никеля (Ni),магния (Mg), алюминия (Al) и их смеси. Факультативно, толщина разделительного слоя(ев) находится в диапазоне от 1 мкм до 5 мм и/или толщина защитной трубки находится в диапазоне от 1 до 20 мм. Факультативно, разделительный слой(и) дополнительно включает слой кремния, имеющий толщину в диапазоне от 1 мкм до 5 мм, причем кремний является защитным компонентом. Далее настоящее изобретение описывается более подробно со ссылками на приложенные чертежи. Как схематически проиллюстрировано на фиг. 1 или 2, способ получения гранулированного поликремния согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения основан на том, что реакторная труба (2) установлена вертикально внутри корпуса реактора (1), кремниевые частицы (3) находятся внутри реакторной трубы (2) и внутреннее пространство реакторной трубы (2) включает в себя реакционную зону (Zr) и зону нагревания (Zh). Газ, вводимый в реактор с псевдоожиженным слоем по одному варианту осуществления настоящего изобретения, включает в себя псевдоожижающий газ (10), который течет из устройства (14) подачи псевдоожижающего газа, установленного в основании слоя кремниевых частиц, через зону нагревания(Zh) в реакционную зону (Zr), и реакционный газ (11), который течет из устройства (15) подачи реакционного газа через выпуск реакционного газа в реакционную зону (Zr). Кроме того, в реакторе с псевдоожиженным слоем по одному варианту осуществления настоящего изобретения газовый выпуск устройства (15) подачи реакционного газа, который установлен для подачи реакционного газа (11), требующегося для осаждения кремния в слой кремниевых частиц, образующийся над устройством (14) подачи псевдоожижающего газа, которое поставляет псевдоожижающий газ (10),расположен выше, чем газовый выпуск устройства (14) подачи псевдоожижающего газа, так что верхнее и нижнее пространство внутренней зоны (4) реакторной трубы (2) может быть определено как реакционная зона (Zr) и зона нагревания (Zh) соответственно. Так как реакционный газ (11), текущий внутри устройства (15) подачи реакционного газа, должен находиться при температуре ниже температуры начала разложения, которая находится в интервале примерно от 300 до 350 С, температура реакционного газа (11), вводимого в реакционную зону (Zr), должна быть ниже температуры реакции осаждения кремния, которая составляет от 600 до 1200 С. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения нагревание кремниевых частиц(3) и псевдоожижающего газа (10) для сохранения температуры реакции осуществляют, главным образом, в зоне нагревания (Zh), которая пространственно связана с реакционной зоной (Zr) внутри реакторной трубы (2). Производительность реактора с псевдоожиженным слоем для осаждения кремния определяется различными условиями протекания реакции. В любом случае, температура реакционной зоны (Zr) или температура кремниевых частиц (3), псевдоожижаемых в реакционной зоне (Zr), должна оставаться в пределах заданного температурного диапазона. Соответственно, учитывая охлаждение кремниевых частиц, сопровождаемое подачей реакционного газа (11), теплоту реакции осаждения кремния, тепловые потери наружу реакторной трубы (2) и т.д., для сохранения температуры реакции, требуемой для осаждения кремния, необходимо быстро передавать часть тепла из зоны нагревания (Zh) в реакционную зону (Zr). Идеальный способ обеспечения потребности в непрерывном нагревании состоит в том, чтобы установить нагреватель в реакционной зоне (Zr) для осуществления прямого нагрева. Однако этот способ практически не применим из-за чрезмерного осаждения кремния на поверхности нагревателя в результате контакта реакционного газа (11) с горячей поверхностью нагревателя. Таким образом, для улучшения производительности реактора с псевдоожиженным слоем с одновременным повышением подачи реакционного газа в единицу времени при заданной температуре реакции, давлении и составе газа, требуется, чтобы была обеспечена удовлетворительная тепловая нагрузка в единицу времени в зоне нагревания (Zh). Данный вариант осуществления настоящего изобретения сфокусирован на нагревании псевдоожижающего газа (10) и кремниевых частиц (3) посредством резистивного нагрева, используя внутренний-7 014621 нагреватель (8 а) в зоне нагревания (Zh) между устройством (15) подачи реакционного газа и внутренней стенкой реакторной трубы (2). Этот вариант осуществления настоящего изобретения отличается также тем, что псевдоожижающий газ (10) подается в непрерывном режиме, чтобы кремниевые частицы могли перемешиваться между реакционной зоной (Zr) и зоной нагревания (Zh) в непрерывно псевдоожиженном состоянии. В результате тепло, вводимое в зону нагревания (Zh), может быстро передаваться в реакционную зону (Zr), и температура реакции в реакционной зоне (Zr) может удерживаться в заданном диапазоне температур реакции. Когда реакционную зону (Zr) нагревают посредством зоны нагревания (Zh) согласно варианту осуществления настоящего изобретения можно получить кремниевые частицы большого размера в результате осаждения кремния в реакционной зоне (Zr), вводя реакционный газ (11) устройством (15) подачи реакционного газа. Основное количество или часть реакционного газа (11), вводимого в реакционную зону (Zr), в результате реакции превращается в газообразные побочные продукты реакции, но некоторое количество может остаться в виде непрореагировавшего реакционного газа. Соответственно, отходящий газ, проходящий через реакционную зону (Zr) и покидающий ее, содержит псевдоожижающий газ (10), проходящий через зону нагревания (Zh), непрореагировавший реакционный газ (11), газообразные побочные продукты реакции и т.д., и необходимо вывести отходящий газ(13) из реактора с псевдоожиженным слоем, используя устройство (17) выпуска газа, чтобы он не накапливался во внутренней зоне (4). Мелкая кремниевая пыль или высокомолекулярные побочные продукты реакции, которые уносятся с отходящим газом (13), отделяют при помощи устройства (34) очистки отходящего газа. Устройство (34) очистки отходящего газа может состоять из циклона, фильтра, насадочной колонны, скруббера, центрифуги или их комбинаций. Как показано на фиг. 2 или 3, устройство (34) очистки отходящего газа может быть установлено в верхнем объеме (4 с) внутренней зоны корпуса реактора (1) или снаружи корпуса реактора (1), отдельно от реактора с псевдоожиженным слоем. Кремниевая пыль, отделенная устройством (34) очистки отходящего газа, может использоваться для других целей или может быть возвращена во внутреннюю зону (4) реактора в качестве затравочных кристаллов (3 а) для получения кремниевых частиц. По мере протекания осаждения кремния средний размер кремниевых частиц (3) и высота слоя кремниевых частиц увеличиваются. Таким образом, для непрерывного или полунепрерывного получения гранулированного поликремния при одновременном удержании слоя кремниевых частиц в пределах допустимого диапазона требуется выводить часть кремниевых частиц (3) из реактора с псевдоожиженным слоем в качестве продуктовых частиц кремния (3b), используя устройство (16) выгрузки частиц. Как описано выше, данный вариант осуществления настоящего изобретения дает способ получения поликремния с использованием реактора с псевдоожиженным слоем. В реакторе с псевдоожиженным слоем устройство (15) подачи реакционного газа вводит реакционный газ (11), требуемый для осаждения кремния, в слой кремниевых частиц, который образуется на устройстве (14) подачи псевдоожижающего газа, которое вводит псевдоожижающий газ (10) в реакторную трубу (2), установленную вертикально в корпусе реактора (1). Газовый выпуск устройства (15) подачи реакционного газа расположен выше, чем газовый выпуск устройства (14) подачи псевдоожижающего газа, так что верхнее и нижнее пространство во внутренней зоне (4) реакторной трубы (2) можно определить, соответственно, как реакционную зону(Zr) и зону нагревания (Zh), причем в качестве реперной высоты выбрана высота выпуска реакционного газа. Способ получения поликремния с использованием реактора с псевдоожиженным слоем включает в себя стадии: нагревание псевдоожижающего газа (10) и кремниевых частиц (3) с помощью резистивного нагрева в зоне нагревания (Zh), используя внутренний нагреватель (8 а), установленный в пространстве между устройством (15) подачи реакционного газа и внутренней стенкой реакторной трубы (2); подача псевдоожижающего газа (10) с такой скоростью, чтобы кремниевые частицы могли перемешиваться между реакционной зоной (Zr) и зоной нагревания (Zh) в непрерывно псевдоожиженном состоянии, тем самым удерживая температуру реакции в реакционной зоне (Zr) в пределах заданного диапазона температур реакции; подача реакционного газа (11), используя устройство (15) подачи реакционного газа, чтобы кремниевые частицы могли увеличиваться в размере в результате осаждения кремния в реакционной зоне (Zr); отвод отходящего газа (13), содержащего псевдоожижающий газ (10), проходящий через реакционную зону (Zr), непрореагировавший реакционный газ (11) и газообразные побочные продукты реакции, из реактора с псевдоожиженным слоем, используя устройство (17) выпуска газа; и выгрузка части кремниевых частиц (3) из реактора с псевдоожиженным слоем в качестве продуктовых кремниевых частиц (3b), используя устройство (16) выгрузки частиц. В зоне нагревания (Zh) кремниевые частицы (3) и псевдоожижающий газ (10), который течет вверх,нагреваются внутренним нагревателем (8 а). Поэтому температура увеличивается с высотой. Обычно псевдоожижающий газ (10) можно подавать к устройству (14) подачи псевдоожижающего газа после предварительного нагрева подогревателем, установленным снаружи реактора с псевдоожиженным слоем, или устройство предварительного нагрева газа может быть установлено в устройстве (14) подачи псевдоожижающего газа. Альтернативно, можно подавать псевдоожижающий газ (10) в зону нагревания (Zh) при комнатной температуре и нагревать его внутренним нагревателем (8 а). Учитывая при-8 014621 месное загрязнение, проблему тепловых потерь и т.д., псевдоожижающий газ (10) можно предварительно нагревать примерно до 200-300 С или ниже. Безотносительно к предварительному нагреву псевдоожижающий газ (10) необходимо нагревать до температуры реакции или выше при прохождении через зону нагревания (Zh). Соответственно, тепловая нагрузка внутреннего нагревателя (8 а) увеличивается с увеличением количества псевдоожижающего газа(10). При подаче псевдоожижающего газа (10) таким образом, чтобы кремниевые частицы перемешивались между реакционной зоной (Zr) и зоной нагревания (Zh) в непрерывно псевдоожиженном состоянии,согласно варианту осуществления настоящего изобретения скорость течения псевдоожижающего газа вверху зоны нагревания (Zh), или величина uh (см/с), должна быть выше, чем, по меньшей мере, минимальная скорость псевдоожижения (umf) кремниевых частиц среднего размера. Для этого можно увеличить количество псевдоожижающего газа (10), вводимого к основанию зоны нагревания (Zh) в единицу времени, или значение F (моль/с), чтобы подать больше теплоты из зоны нагревания (Zh) в реакционную зону (Zr). Однако, если значение F (моль/с) увеличивается чрезмерно, несмотря на недостаточную тепловую нагрузку внутреннего нагревателя (8 а), становится трудным нагреть псевдоожижающий газ (10) до температуры реакции или выше. Даже если псевдоожижающий газ (10) достаточно нагрет, так как внутренний нагреватель (8 а) имеет достаточную тепловую нагрузку, реакционный газ (11) может смешиваться с избыточным псевдоожижающим газом (10), что приведет в результате к забивке или другим проблемам из-за излишне высокой степени псевдоожижения кремниевых частиц в реакционной зоне (Zr) и тем самым приведет к ухудшению реакции осаждения кремния. Для достижения требуемого значения uh вверху зоны нагревания (Zh) при малом значении F можно уменьшить внутренний диаметр реакторной трубы (2), окружающей зону нагревания (Zh). Но в этом случае может не хватить места для установки внутреннего нагревателя (8 а), устройства (15) подачи реакционного газа, устройства (16) выгрузки частиц и т.д. Кроме того, малое значение F может привести к недостаточному псевдоожижению кремниевых частиц в зоне нагревания (Zh), в частности в относительно более холодном нижнем объеме, к недостаточному нагреванию псевдоожижающего газа (10) и кремниевых частиц (3) внутренним нагревателем(8 а) и к неоднородному течению псевдоожижающего газа (10). Чтобы уменьшить значение F и в то же время свести к минимуму указанные проблемы, требуется быстро передавать теплоту, вводимую в зону нагревания (Zh), в реакционную зону (Zr), и в то же время минимизировать размер поперечного сечения для течения псевдоожижающего газа (10) во внутреннем пространстве зоны нагревания (Zh). Как схематически проиллюстрировано на фиг. 2, в части или во всем объеме, который содержится в зоне нагревания и ограничен внутренней стенкой реакторной трубы (2), устройством (14) подачи псевдоожижающего газа, устройством (15) подачи реакционного газа и внутренним нагревателем (8 а), может быть образован уплотненный слой, используя набивочный материал (22), который не псевдоожижается потоком псевдоожижающего газа (10), так, чтобы псевдоожижающий газ (10) мог нагреваться при прохождении через уплотненный слой. Уплотненный слой, образованный в зоне нагревания (Zh) с применением набивочного материала(22), гарантирует, что псевдоожижающий газ (10) будет распределен, по существу, однородно, и повышается вероятность контакта кремниевых частиц (3) с псевдоожижающим газом (10) в объеме, образуемом между набивочными материалами (22). Кроме того, набивочный материал (22) увеличивает площадь поверхности внутреннего нагревателя(8 а), таким образом позволяя более эффективно нагревать кремниевые частицы (3) и псевдоожижающий газ (10) и минимизировать перенос тепла от горячей зоны нагревания (Zh) книзу корпуса реактора (1). Кроме того, как схематически проиллюстрировано на фиг. 2, кремниевые частицы могут с перерывами, периодически или непрерывно выгружаться из зоны нагревания (Zh) реактора с псевдоожиженным слоем в качестве продуктовых кремниевых частиц (3b), как требуется в процессе осаждения кремния,после пребывания в или движения через пространство, образованное между набивочными материалами(22). Это существенно увеличивает вероятность того, что продуктовые кремниевые частицы (3b) будут охлаждаться псевдоожижающим газом (10), вводимым при относительно низкой температуре устройством (14) подачи псевдоожижающего газа, расположенным внизу зоны нагревания (Zh), тем самым снижая потребность в дальнейшем охлаждении продуктовых кремниевых частиц (3b). Невозможно определить единственную температуру реакционной зоны (Zr), где кремниевые частицы непрерывно псевдоожижаются, и вследствие этого наблюдаются флуктуации температуры. Таким образом, приходится рассматривать температуру реакции как заданный допустимый диапазон, а не конкретное значение. Согласно варианту осуществления настоящего изобретения внутренний нагреватель(8 а) должен обеспечивать нагрев кремниевых частиц (3) и псевдоожижающего газа (10) в зоне нагревания (Zh) так, чтобы температуру реакции в реакционной зоне (Zr) можно было удерживать на уровне от-9 014621 600 до 1200 С. Более определенный диапазон реакционных температур можно легко определить из предварительных экспериментов с различными давлениями и температурами, компонентами и составами, скоростями подачи и температурами предварительного нагрева псевдоожижающего газа (10) и реакционного газа(11), стандарта измерения температуры реакции и т.п. Температура реакции может быть измерена различными путями. Например, температура внутри реакционной зоны (Zr), на внешней стенке реакторной трубы (2) или вверху реактора может быть измерена напрямую с использованием такого измерительного инструмента, как термопара или пирометр. Альтернативно, температура реакции может быть оценена косвенно посредством анализа состава отходящего газа (13). Для удержания температуры реакции в реакционной зоне (Zr) в пределах заданного диапазона псевдоожижающий газ (10) и кремниевые частицы (3) можно нагреть в зоне нагревания (Zh) до температуры выше, чем температура реакции. Для резистивного нагрева зоны нагревания (Zh) внутренний нагреватель (8 а) может включать в себя один или нескольких нагревательных блоков, причем каждый нагревательный блок содержит резистивный элемент, на котором происходит резистивное нагревание. Фиг. 1, 2 и 5, соответственно, показывают внутренний нагреватель (8 а), содержащий два нагревательных блока. Если имеется больше места, может быть установлено больше нагревательных блоков для увеличения тепловой нагрузки. Так как соответствующий нагревательный блок должен находиться в контакте с горячими кремниевыми частицами (3) и псевдоожижающим газом (10) в слое кремниевых частиц, для получения высокочистого поликремния важно минимизировать или предотвратить загрязнение частиц резистивным элементом (38) с фиг. 6. Для предотвращения или минимизации загрязнения кремниевых частиц (3) резистивным элементом(38) в варианте осуществления настоящего изобретения (i) резистивный элемент (38) устанавливают в защитную трубку (40); (ii) на поверхности резистивного элемента (38) формируют один или нескольких разделительных слоев (39), каждый из которых сделан из разных защитных компонентов; или (iii) защитную трубку (40) формируют снаружи резистивного элемента (38), на котором был образован разделительный слой (39). Так как температура вверху зоны нагревания (Zh) выше, чем у газового выпуска устройства (14) подачи псевдоожижающего газа, кремниевые частицы внизу зоны нагревания (Zh) не могут перейти в псевдоожиженное состояние, несмотря на то, что псевдоожижающий газ (10) подают с такой скоростью течения, что кремниевые частицы перемешиваются между реакционной зоной (Zr) и зоной нагревания (Zh) в непрерывно псевдоожиженном состоянии в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. В данном варианте осуществления настоящего изобретения псевдоожижение кремниевых частиц(3) означает, что пространственное расположение кремниевых частиц может изменяться в течение короткого периода времени из-за действия газового потока, движения или изменения газовых пузырьков и/или движения соседних частиц. В качестве псевдоожижающего газа (10) обычно используется химически неактивный газ, который, очевидно, не реагирует с кремниевыми частицами и который может быть выбран из водорода, азота, аргона, гелия или их смеси. Псевдоожижающий газ (10) может дополнительно содержать более плотный и более вязкий газовый компонент, чем не вступающие в реакцию газовые компоненты. В частности, для этой цели могут использоваться соединения хлора на основе Si-H-Cl, такие как тетрахлорсилан (SiCl4), трихлорсилан(SiHCl3), дихлорсилан (SiH2Cl2), хлористый водород (HCl) и т.д. Когда псевдоожижающий газ (10) содержит не вступающий в реакцию газ и хлорсодержащий компонент, необходимо определить допустимый диапазон концентрации соединения хлора с помощью анализа термодинамического равновесия или предварительных экспериментов, чтобы избежать вероятного появления осаждения кремния или травления кремния между частицами высокочистого кремния (3) и псевдоожижающим газом (10) в температурном диапазоне, который может быть достигнут в зоне нагревания (Zh). Соответственно, псевдоожижающий газ (10), используемый в варианте осуществления настоящего изобретения, может содержать один или несколько компонентов, выбранных из водорода, азота, аргона,гелия, тетрахлорсилана, трихлорсилана, дихлорсилана и хлористого водорода. Реакционный газ (11), вводимый в реакционную зону (Zr), является источником кремниевых элементов, которые образуют гранулированный поликремниевый продукт посредством осаждения кремния,и таким образом должен включать в себя кремнийсодержащий компонент. Реакционный газ (11), используемый в данном варианте осуществления настоящего изобретения,может в качестве кремнийсодержащего компонента включать один или несколько компонентов, выбранных из моносилана (SiH4), дихлорсилана (SiH2Cl2), трихлорсилана (SiHCl3) и тетрахлорсилана (SiCl4). Хотя реакционный газ (11), используемый в данном варианте осуществления настоящего изобретения, может включать в себя только вышеупомянутое силановое соединение и т.д. в качестве источника- 10014621 для осаждения кремния, он, кроме того, может содержать по меньшей мере один компонент, выбранный из группы, состоящей из водорода, азота, аргона, гелия, хлористого водорода (HCl) и их смесь. Таким образом, реакционный газ (11) обеспечивает источник осаждения кремния и способствует псевдоожижению кремниевых частиц (3) в реакционной зоне (Zr), наряду с псевдоожижающим газом (10). При непрерывном или полунепрерывном получении гранулированного поликремния согласно варианту осуществления настоящего изобретения необходимо удерживать количество и средний размер кремниевых частиц (3), образующих псевдоожиженный слой, в пределах некоторого диапазона. Так, во внутреннюю зону (4) реакторной трубы (2) можно вводить затравочные кристаллы (3 а), соответствующие количеству кремниевых частиц (3b), выгружаемых в качестве продукта. Как описано выше, частицы кремния или кремниевая пыль, отделенные устройством (34) очистки отходящего газа, могут возвращаться в качестве затравочных кристаллов. Но, так как их количество ограничено, и размер является слишком малым, дополнительное получение затравочных кристаллов кремния является неизбежным для непрерывного производства кремниевого продукта. В этой связи можно рассмотреть отделение мелких кремниевых частиц от продуктовых частиц (3b) и использование их в качестве затравочных кристаллов (3 а). Однако процесс отделения затравочных кристаллов малого размера (3 а) от продуктовых частиц (3b) вне реактора с псевдоожиженным слоем сложен и требует тщательной очистки из-за возможности загрязнения примесями. Вместо такого дополнительного процесса отделения частиц продукта (3b) также возможно ввести устройство сортировки частиц по крупности на пути выгрузки частиц устройства (16) выгрузки частиц так, чтобы продуктовые частицы (3b) могли охлаждаться газом, текущим вверх, а мелкие кремниевые частицы возвращались бы обратно в слой кремниевых частиц, тем самым уменьшая нагрузку на подачу затравочных кристаллов, увеличивая средний размер продуктовых частиц (3b) и сужая распределение частиц по размерам. Обычным способом получения затравочных кристаллов (3 а) из продуктовых кремниевых частиц(3b) является распыление части продуктовых кремниевых частиц (3b), выгружаемых устройством (16) выгрузки частиц, используя установку распыления. Полученные в результате затравочные кристаллы кремния (3 а), которые были приготовлены вне реактора с псевдоожиженным слоем, могут вводиться в реакторную трубу с применением устройства (18) подачи затравочных кристаллов. Как показано на фиг. 2, устройство (18) подачи затравочных кристаллов, установленное в соединении с корпусом реактора (1b), позволяет в случае необходимости осуществлять непрерывную, периодическую или дробную подачу затравочных кристаллов (3 а) во внутреннюю зону (4) из реактора. Это выгодно тем, что размер и скорость подачи затравочных кристаллов (3 а) можно регулировать по требованию, однако необходима дополнительная установка распыления. В отличие от этого, в слое кремниевых частиц может быть образована высокоскоростная газовая струя, используя сопло для подачи реакционного газа, предусмотренное в устройстве (15) подачи реакционного газа, сопло для подачи псевдоожижающего газа, расположенное в устройстве (4) подачи псевдоожижающего газа, или газовое сопло для распыления частиц, установленное отдельно, для распыления кремниевых частиц в слое кремниевых частиц с образованием затравочных кристаллов. Такой способ получения затравочных кристаллов (3 а) во внутренней зоне (4) предпочтителен в том отношении, что кремниевые частицы легко распыляются даже при субультразвуковой скорости газа у выпускного отверстия газового сопла, так как температуры кремниевых частиц достаточно высоки для легкого распыления. Этот способ выгоден тем, что можно с экономией получать затравочные кристаллы(3 а) без примесных загрязнений в слое кремниевых частиц, поэтому не требуется установка распыления. Однако контролировать размер и скорость получения затравочных кристаллов (3 а) в соответствии с требованиями сложно, и имеется вероятность, что в большом количестве может образовываться мелкая пыль, которую нельзя использовать в качестве затравочных кристаллов (3 а). Как описано выше, соответствующий способ получения и введения кремниевых затравочных кристаллов (3 а) имеет свои преимущества и недостатки. Предпочтительно затравочные кристаллы (3 а) имеют средний размер примерно 0,2-0,8 мм, что составляет половину или меньше, чем размер продуктовых частиц (3b). Если средний размер затравочных кристаллов (3 а) меньше 0,2 мм, можно уменьшить количество вводимых затравочных кристаллов (3 а), однако затравочные кристаллы (3 а) могут легко уноситься с псевдоожижающим газом (10), реакционным газом (11) или отходящим газом (13). Напротив, если средний размер больше 0,8 мм, нужно подавать чрезмерно большое количество затравочных кристаллов (3 а). Для улучшения скорости роста кремниевых частиц (3) в реакционной зоне (Zr), тем самым для максимального повышения скорости производства продуктовых частиц (3b), температуру реакции в реакционной зоне (Zr) следует поддерживать в пределах заданной температуры реакции. Для этого требуется установить скорость подачи псевдоожижающего газа (10) в зону нагревания(Zh) в единицу времени, или величину F (моль/с), так, чтобы кремниевые частицы могли перемешиваться между реакционной зоной (Zr) и зоной нагревания (Zh) в непрерывно псевдоожиженном состоянии без чрезмерной скорости подачи. Степень псевдоожижения частиц в слое кремниевых частиц определяется не только температурой,- 11014621 но также скоростью подачи реакционного газа (11). Так, скорость потока (u; см/с) или значение F псевдоожижающего газа (10) могут быть установлены в пределах диапазона температур реакции, основываясь на скорости потока (umf) в состоянии минимального псевдоожижения без подачи реакционного газа(11), или на величине F (Fmf) в состоянии минимального псевдоожижения без подачи реакционного газа(11). Согласно данному варианту осуществления настоящего изобретения скорость подачи (F; моль/с) псевдоожижающего газа (10) в зону нагревания (Zh) в единицу времени может находиться в пределах 1,0-5,0-кратного диапазона по отношению к скорости подачи (Fmf) в состоянии минимального псевдоожижения, когда кремниевые частицы в реакционной зоне (11) начинают псевдоожижаться в диапазоне температур реакции без подачи реакционного газа. Если величина F меньше, чем Fmf, скорость подачи псевдоожижающего газа (10) и тепловая нагрузка на внутренний нагреватель (8 а) уменьшается, но снижается скорость нагрева зоны нагревания (Zh), и перемешивание частиц между двумя зонами (Zh, Zr) становится недостаточным, что приводит к уменьшению эффективности теплопереноса и усложняет поддержание температуры реакции. В отличие от этого, если величина F больше, чем пятикратная Fmf, скорость нагрева зоны нагревания (Zh) может увеличиться, но повышается тепловая нагрузка на внутренний нагреватель (8 а), и эффективность осаждения кремния существенно уменьшается из-за забивки, вызванной чрезмерно высокой скоростью течения газа в реакционной зоне (Zr). Устройство (15) подачи реакционного газа, установленное в слое кремниевых частиц, может быть выполнено с самой разной структурой при условии, что оно может стабильно подавать реакционный газ(11) в реакционную зону (Zr). Например, устройство (15) подачи реакционного газа может содержать только одно сопло для выпуска реакционного газа типа трубки, расположенное в зоне нагревания (Zh). Если стенка сопла нагревается теплотой излучения внутреннего нагревателя (8 а) или в результате контакта с горячими кремниевыми частицами (3), температура внутренней стенки сопла может удерживаться выше, чем примерно 300-350 С, что соответствует температуре начального разложения. Это, естественно, вызывает осаждение кремния и его накопление на внутренней стенке сопла. Также сопло может повреждаться от ударов и/или вибрации, вызванных псевдоожижением кремниевых частиц (3). Для предотвращения этих проблем устройство (15) подачи реакционного газа может содержать сопло для подачи реакционного газа (11) и одно или несколько сопел, имеющих структуру коаксиальной мультитрубы, как схематически проиллюстрировано на фиг. 2 или 4. Одно или нескольких сопел окружают сопло для выпуска реакционного газа и обеспечивают защиту сопла для выпуска реакционного газа. Как проиллюстрировано на фиг. 2, инертный газ (12), содержащий один или несколько компонентов, выбранных из водорода, азота, аргона и гелия, может вводиться в качестве газа для защиты сопла для выпуска реакционного газа вдоль кольцевой зоны коаксиальной мультитрубы, чтобы предотвратить накопление отложений кремния на внутренней стенке сопла для выпуска реакционного газа и для усиления механической защиты. Скорость подачи газа для защиты сопла для выпуска реакционного газа может быть намного ниже по сравнению со скоростью подачи псевдоожижающего газа (10) или реакционного газа (11). Даже если в кольцевой зоне коаксиальной мультитрубы присутствуют кремниевые частицы, газ для защиты сопла для выпуска реакционного газа может предотвратить нежелательный перегрев сопла для выпуска реакционного газа. Кроме того, предотвратить накопление отложений кремния на выходе сопла для выпуска реакционного газа или удалить уже образованные отложения кремния можно также непрерывно, периодически или дробно добавляя хлористый водород (HCl) к инертному газу (12), вводимому для защиты сопла для выпуска реакционного газа. Если для этого подается слишком много хлористого водорода, даже кремниевые частицы (3) в зоне реакции (Zr) также могут превращаться в газ с образованием хлорсилана. Таким образом, важно, чтобы подача хлористого водорода не была чрезмерной. Когда реактор с псевдоожиженным слоем нагревают внутренним нагревателем (8 а), установленным в зоне нагревания (Zh) согласно варианту осуществления настоящего изобретения, в реакционную зону(Zr) может быть введено больше теплоты по сравнению с обычным способом нагревания. Соответственно, производительность реактора с псевдоожиженным слоем может быть значительно улучшена с помощью увеличения скорости подачи реакционного газа (11) в единицу времени под высоким давлением. Для осаждения кремния под высоким давлением, помимо усовершенствования способа нагревания,требуется обеспечить механическую стабильность реактора с псевдоожиженным слоем, в частности механическую стабильность реакторной трубы (2), которая подвергается воздействию нагретых кремниевых частиц в псевдоожиженном слое. В варианте осуществления настоящего изобретения для осаждения кремния под высоким давлением реактор с псевдоожиженным слоем выполнен так, что реакторная труба (2) установлена вертикально внутри корпуса реактора (1), реакторная труба (2) ограничена корпусом реактора (1), как схематически проиллюстрировано на фиг. 2, 3 и 4. Вследствие этого, внутреннее пространство реакторной трубы задается как внутренняя зона (4), где находится слой кремниевых частиц (3), и которая включает в себя и- 12014621 зону нагревания (Zh), и реакционную зону (Zr). Кроме того, внешняя зона (5) определена как пространство между реакторной трубкой (2) и корпусом реактора (1), где отсутствуют кремниевые частицы и не происходит осаждения кремния. Причина, почему пространство внутри корпуса реактора (1) делится реакторной трубой (2), состоит в том, что, если разница давлений между обеими сторонами реакторной трубы (2) оказывается малой,механическая стабильность реакторной трубы (2) может быть обеспечена даже при высоком реакционном давлении. Кроме того, для предотвращения загрязнения кремниевых частиц, присутствующих во внутренней зоне (4), примесями из внешней зоны (5) в процессе осаждения кремния под высоким давлением во внешнюю зону (5) вводят инертный газ (12), выбранный из водорода, азота, аргона, гелия и их смеси,чтобы поддерживать во внешней зоне (5), по существу, инертную газовую атмосферу, как схематически проиллюстрировано на фиг. 3 и 5. Нет никакой необходимости вводить чрезмерное количество инертного газа (12) для поддержания во внешней зоне (5), по существу, инертной газовой атмосферы и для регулирования давления. Соответственно, поток инертного газа во внешнюю зону (5) может быть достигнут путем непрерывной, периодической или дробной подачи небольшого количества инертного газа (12) во внешнюю зону (5). Согласно варианту осуществления настоящего изобретения, если давление во внешней зоне (5) и давления во внутренней зоне (4) выразить как давлением во внешней зоне (Ро) и давление во внутренней зоне (Pi), соответственно, разность давлений между двумя зонами Р=Po-Pi удерживают в пределах 1 бар, чтобы обеспечить стабильность реакторной трубы (2) в процессе осаждения кремния при высоком реакционном давлении. Таким образом, величины Pi или Ро могут неограниченно увеличиваться без ухудшения стабильности реакторной трубы (2). Однако если абсолютное реакционное давление превышает примерно 20 бар,тепловая нагрузка, требуемая для внутреннего нагревателя (8 а), становится слишком большой для обеспечения скорости подачи (моль/с) псевдоожижающего газа (10) и реакционного газа (11) в единицу времени, что делает практически невозможным удержание температуры реакции. Соответственно, при нагревании реактора с псевдоожиженным слоем согласно варианту осуществления настоящего изобретения давление во внешней зоне (Ро) или давление во внутренней зоне (Pi) может удерживаться в пределах диапазона 1-20 бар (абс.). При осуществлении осаждения кремния с использованием крупномасштабного реактора с псевдоожиженным слоем с реакторной трубой очень большого диаметра (2) под высоким давлением в дополнение к внутреннему нагревателю (8 а), установленному во внутренней зоне (Zh) для нагревания внутренней зоны (Zh), может быть установлен дополнительный нагреватель (8b) во внешней зоне (5), если трудно удерживать температуру реакции только внутренним нагревателем (8 а). На фиг. 3 и 4 схематически проиллюстрирован дополнительный нагреватель (8b), установленный во внешней зоне (5) в дополнение к внутреннему нагревателю (8 а), расположенному во внутренней зоне(Zh). Когда дополнительный нагреватель (3b) установлен во внутренней зоне (4) для дополнительного нагревания при осаждении кремния, тепловая нагрузка на дополнительный нагреватель (8b) может не превышать 100% от тепловой нагрузки на внутренний нагреватель (8 а), потому что дополнительный нагреватель (8b), установленный снаружи реакторной трубы (2), имеет худшую теплопроизводительность,чем внутренний нагреватель (8 а), установленный в слое кремниевых частиц. Если тепловая нагрузка на дополнительный нагреватель (8b) составляет менее 10% от тепловой нагрузки на внутренний нагреватель (8 а), то введение дополнительного нагревателя (8b) не обеспечит существенного эффекта нагрева зоны нагревания (Zh) и не считается экономически выгодным. Таким образом, когда во внешней зоне (5) установлен дополнительный нагреватель (8b) для применения при осаждении кремния, дополнительный нагреватель (8b) может иметь тепловую нагрузку в диапазоне 10-100% от тепловой нагрузки на внутренний нагреватель (8 а), установленный во внутренней зоне (Zh). Тем не менее, безотносительно к использованию дополнительного нагревателя (8b, 8b') при осаждении кремния, дополнительный нагреватель (8b, 8b') может использоваться для нагревания слоя кремниевых частиц (3) во время запуска реактора, до подачи реакционного газа в реакционную зону (5) и/или для выборочного нагрева отложений кремния (D), накопившихся в процессе осаждения на внутренней стенке реакторной трубы (2), перед или в процессе удаления кремниевых отложений. На фиг. 3 и 4 схематически проиллюстрирован пример, когда осаждение кремния происходит на внутренней стенке реакторной трубы (2), окружающей реакционную зону (Zr), в виде отложения кремния(D) в процессе осаждения кремния. Когда стенку реакторной трубы (2) в реакционной зоне (Zr) нагревают дополнительным нагревателем (8b), установленным во внешней зоне (5), скорость образования отложений кремния (D) становится слишком большой. Соответственно, когда используют дополнительный нагреватель (8b), высота размещения дополнительного нагревателя (8b) может быть ниже высоты зоны нагревания (Zh), то есть высоты выпуска реакционного газа, чтобы стенка реакторной трубы, ограничивающая реакционную зону (Zr), где находится реакционный газ (11), излишне не нагревалась дополни- 13014621 тельным нагревателем (8b). Вместо установки дополнительного нагревателя (8b) во внешней зоне (5) в дополнение к внутреннему нагревателю (8 а), установленному в зоне нагревания (Zh), для подачи тепла во внутреннюю зону(4), можно подавать во внутреннюю зону (4) энергию электромагнитного излучения для нагревания кремниевых частиц (3). Для реактора с псевдоожиженным слоем с реакторной трубой (2) большого диаметра использование энергии микроволнового излучения является наиболее эффективным способом среди различных видов энергии электромагнитного излучения. Когда согласно варианту осуществления настоящего изобретения вместе с внутренним нагревателем (8 а) используют микроволны (37) для нагревания внутренней реакторной зоны (4), введение микроволн (37) может быть достигнуто многими способами. Например, как показано на фиг. 5, с корпусом реактора (1) может быть соединен металлический волновод (36), который передает микроволны (37), генерируемые микроволновым генератором (35), таким как магнетрон, из электрической энергии. Альтернативно, без использования волновода могут быть установлены один или нескольких микроволновых генераторов (35b), соединенных с корпусом реактора(1), для введения микроволн (37) во внутреннюю зону (4) для нагрева кремниевых частиц (3). Таким образом, в дополнение к внутреннему нагревателю (8 а), установленному во внутреннем пространстве зоны нагревания (Zh), можно нагревать внутреннюю зону (4), используя микроволны (37), генерированные снаружи реактора или внутри корпуса реактора (1). Для микроволнового нагревания внутренней зоны (4) микроволны (37) могут вводиться сверху внутренней зоны (4) в реакционную зону (Zr) или пропускаться через проницаемую для микроволн стенку реакторной трубы (2) в зону нагревания(Zh). Кроме того, микроволновый генератор (35 а, 35b) или волновод (36) могут быть размещены в любом месте корпуса реактора (1) без ограничения. Микроволны (37), генерируемые микроволновым генератором (35 а), могут передаваться в реактор по волноводу (36), соединенному с корпусом реактора (1), и вводиться в зону нагревания (Zh) через проницаемую для микроволн стенку реакторной трубы (2). Альтернативно, без использования волновода(36) микроволны могут создаваться в корпусе реактора (1) микроволновым генератором (35b), установленным у внешней зоны (5) и соединенным с корпусом реактора (1), и вводиться в зону нагревания (Zh) и/или реакционную зону (Zr) через стену реакторной трубы (2). Микроволновое нагревание может быть использовано безотносительно к установке или к использованию дополнительного нагревателя (8b) во внешней зоне (5) для нагревания слоя кремниевых частиц (3) во время запуска реактора перед введением реакционного газа в реакционную зону (5) или для выборочного нагрева отложений кремния (D), скопившихся в процессе осаждения на внутренней стенке реакторной трубы (2), перед или в процессе удаления кремниевых отложений. Далее со ссылками на прилагаемые чертежи подробно описывается реактор с псевдоожиженным слоем для получения гранулированного поликремния, для достижения задачи, поставленной согласно настоящему изобретению. В реакторе с псевдоожиженным слоем согласно варианту осуществления настоящего изобретения внутреннее пространство реактора изолируют от внешнего пространства реактора корпусом реактора (1). Корпус реактора (1) вмещает реакторную трубу (2), которая установлена вертикально во внутреннем пространстве реактора. Корпус реактора (1) сделан по меньшей мере из одного металла, выбранного из углеродистой стали и нержавеющей стали, или из различных сплавов, дополнительно содержащих переходный металл, и вследствие этого имеет отличную механическую прочность и хорошую технологичность. Корпус реактора (1) может состоять из нескольких компонентов, в качестве примера обозначенных как 1a, 1b, 1c, 1d и т.д. на фиг. 1-4, учитывая изготовление оборудования, сборку и демонтаж. Компоненты корпуса реактора (1) могут монтироваться с использованием прокладок или герметизирующих материалов, чтобы внутренняя часть реактора могла быть полностью изолирована от внешнего пространства. Каждый компонент корпуса реактора (1) может иметь различные формы, включая цилиндрическую трубку, фланец, трубку и фитинг, пластину, конус, эллипсоид или оболочку. Каждый металлический компонент может быть снабжен защитным покрытием, втулкой или защитной стенкой с внутренней поверхности. Защитное покрытие, втулка или защитная стенка могут быть изготовлены из металлического или неметаллического материала, такого как органический полимер, керамика, кварц и т.д. Обозначенные на фиг. 1-4 позициями 1a, 1b, 1c, 1d и т.д. некоторые из компонентов корпуса реактора (1) могут удерживаться при температуре ниже заданного диапазона, используя такую охлаждающую среду, как вода, масло, газ, воздух и т.д., для защиты установки, предотвращения теплового расширения, защиты операторов, предотвращения несчастных случаев и т.д. Хотя это не показано на чертеже, компоненты корпуса реактора (1), которым требуется охлаждение, могут быть выполнены так, чтобы охлаждающаяся среда могла циркулировать внутри или снаружи компонентов. Вместо такого охлаждения герметизирующий материал может дополнительно предусматриваться на внешней поверхности корпуса реактора (1) для защиты оператора и предотвращения от из- 14014621 лишних тепловых потерь. Реакторная труба (2), используемая в варианте осуществления настоящего изобретения, может иметь любую форму при условии, что она может быть закреплена в корпусе реактора (1). Реакторная труба (2) может быть простой прямой трубкой, как проиллюстрировано на фиг. 1-3, или структурой, содержащей трубчатый, конический и/или эллипсоидальный участки. Как схематически проиллюстрировано на фиг. 4, один конец реакторной трубы может быть обработан в форму фланца. Кроме того, реакторная труба (2) может состоять из нескольких частей, некоторые из которых могут иметь форму втулки,установленной на внутренней стенке корпуса реактора (1). Реакторная труба (2) может быть сделана из неорганического материала, который устойчив к деформации при высокой температуре. Материал может быть однокомпонентным материалом или состоять из нескольких материалов, выбранных из группы, состоящей из кварца, диоксида кремния, нитрида кремния, борида кремния, карбида кремния, графита, стеклоуглерода, кремния и их смеси. Поскольку такие углеродсодержащие вещества, как карбид кремния, графит, стеклоуглерод и т.д.,могут загрязнять поликремниевые частицы, то когда для реакторной трубы используются углеродсодержащие вещества, можно сформировать несколько слоев в направлении толщины реакторной трубы (2) путем покрытия или путем облицовки внутренней стенки реакторной трубы (2), которая может контактировать с кремниевыми частицами (3, 3 а, 3b), таким материалом, как кремний, диоксид кремния, кварц,нитрид кремния и т.д. Соответственно, реакторная труба (2), используемая в варианте осуществления настоящего изобретения, может состоять из материала в виде однокомпонентного вещества, то есть единственного слоя,или в виде нескольких слоев в направлении толщины, каждый из которых сделан из разного материала. Во внутренней зоне (4) реакторной трубы (2) слой кремниевых частиц образован на устройстве (14) подачи псевдоожижающего газа, которое вводит псевдоожижающий газ (10). Кремниевые частицы (3) имеют различные формы, в том числе сферу, сфероид, многогранник, бусинку, гранулу, обломок, фрагмент и т.д. Затравочные кристаллы (3 а), которые могут быть получены распылением кремниевых частиц (3),находятся преимущественно в форме полусферы, полуэллипсоида, полумногогранника, обломка или фрагмента с острыми краями. Но по мере протекания процесса осаждения кремния размер частиц увеличивается, и острые края становятся более гладкими. Если размер частицы увеличивается дальше в результате длительного осаждения кремния, то в конечном счете частицы становятся похожими на сферические. Так как для осаждения кремния внутри слоя кремниевых частиц требуется вводить реакционный газ (11), часть устройства (15) подачи реакционного газа для подачи реакционного газа (11), которая соединена с корпусом реактора (1), должна простираться внутрь слоя кремниевых частиц. Устройство (15) подачи реакционного газа, которое может включать в себя один или несколько идентичных узлов подачи реакционного газа, также может быть соединено с системой приготовления, и/или хранения, и/или подачи реакционного газа, расположенной снаружи реактора. Соответственно, устройство (15) подачи реакционного газа согласно варианту осуществления настоящего изобретения дополнительно содержит, помимо части, находящейся в слое кремниевых частиц,часть, расположенную снаружи реакторной трубы (2) и/или во внутреннем и внешнем пространстве корпуса реактора (1). В устройстве (15) подачи реакционного газа часть, расположенная в слое кремниевых частиц, может быть соединена с реакторной трубкой (2) вертикально или наклонно. Однако, учитывая механическую стабильность реакторной трубы (2) и устройства (15) подачи реакционного газа и легкость сборки и разборки реактора, устройство (15) подачи реакционного газа может устанавливаться вертикально в слое кремниевых частиц. Один или несколько выпусков реакционного газа, предусмотренных в устройстве (15) подачи реакционного газа, помещают выше одного или нескольких выпусков псевдоожижающего газа, предусмотренных в устройстве (14) подачи псевдоожижающего газа. Следовательно, внутренняя зона (4) реакторной трубы (2) может быть разделена на верхнее и нижнее пространство с выпуском реакционного газа в качестве реперной высоты. Верхнее и нижнее пространство во внутренней зоне (4) определяют реакционную зону (Zr) и зону нагревания (Zh) соответственно. В реакторе с псевдоожиженным слоем согласно варианту осуществления настоящего изобретения осаждение кремния происходит в процессе осаждения кремния на поверхность кремниевых частиц (3) в реакционной зоне (Zr), где находится реакционный газ (11), а псевдоожижающий газ (10) и кремниевые частицы (3) нагреваются в зоне нагревания (Zh), где течет псевдоожижающий газ (10). Таким образом, реакционная зона (Zr) и зона нагревания (Zh) отличаются по своим функциям в соответствии с конструкцией внутренней зоны (4), их границы определяются высотой внутреннего пространства реакторной трубы (2). Таким образом, для физического разделения двух указанных зон не требуется никаких механических устройств, кроме устройства (15) подачи реакционного газа. Соответственно, псевдоожижающий газ (10), вводимый устройством (14) подачи псевдоожижающего газа снизу зоны нагревания (Zh), проходит через зону нагревания (Zh) и течет вверх в реакционную- 15014621 зону (Zr). В варианте осуществления настоящего изобретения между реакторной трубкой (2), внутренним нагревателем (8 а) и устройством (15) подачи реакционного газа образуется пространство. В этом пространстве псевдоожижающий газ (10) и кремниевые частицы (3) нагреваются внутренним нагревателем (8 а) посредством резистивного нагрева, так что частицы, перемешивающиеся между реакционной зоной и зоной нагревания, поддерживаются в непрерывно псевдоожиженном состоянии. Так, внутренний нагреватель (8 а), который нагревает псевдоожижающий газ (10) и кремниевые частицы (3), установлен между устройством (15) подачи реакционного газа и внутренней стенкой реакторной трубы (2), причем высота внутреннего нагревателя (8 а) не превышает высоту выпуска реакционного газа. Соответственно, внутренний нагреватель (8 а) не контактирует напрямую с реакционным газом (11), и кремний не осаждается или не накапливается на горячей поверхности внутреннего нагревателя (8 а). При непрерывном или полунепрерывном получении поликремния с использованием реактора с псевдоожиженным слоем требуется отводить газы, подаваемые в реактор, и газы, образующиеся в результате осаждения, для того, чтобы они не могли скапливаться в реакторной трубе (2). Точно так же требуется выгружать часть кремниевых частиц (3), полученных внутри реакторной трубы (2) в результате осаждения кремния, из реактора в качестве продуктовых кремниевых частиц (3b),чтобы избыточные количества кремниевых частиц (3) не могли накапливаться в реакторной трубе (2). Таким образом, реактор с псевдоожиженным слоем содержит устройство (17) выпуска газа и устройство (16) выгрузки частиц. Устройство (17) выпуска газа отводит отходящий газ (13), содержащий псевдоожижающий газ (10), проходящий через реакционную зону (Zr), непрореагировавший реакционный газ (11) и газообразные побочные продукты реакции, из реактора с псевдоожиженным слоем. Устройство (16) выгрузки частиц, которое выгружает часть кремниевых частиц (3), полученных внутри реакторной трубы (2) в результате осаждения кремния, из реактора с псевдоожиженным слоем в качестве продуктовых кремниевых частиц (3b). Как описано выше, реактор с псевдоожиженным слоем согласно варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя реакторную трубу (2); корпус реактора (1); устройство (14) подачи псевдоожижающего газа; устройство (15) подачи реакционного газа; внутренний нагреватель (8 а); устройство (17) выпуска газа и устройство (16) выгрузки частиц. Корпус реактора (1) окружает реакторную трубу (2). Устройство (14) подачи псевдоожижающего газа вводит псевдоожижающий газ (10) в основание слоя кремниевых частиц, образованных внутри реакторной трубы (2). Устройство (15) подачи реакционного газа установлено вертикально в слое кремниевых частиц (3) для подачи реакционного газа (11), требующегося для осаждения кремния в слое кремниевых частиц (3),так, чтобы выпуск реакционного газа устройства (15) подачи реакционного газа мог находиться выше,чем устройство (14) подачи псевдоожижающего газа. Внутренний нагреватель (8 а) установлен в пространстве между устройством подачи реакционного газа и внутренней стенкой реакторной трубы (2). Реакционная зона (Zr) и зона нагревания (Zh) представляют собой верхнее и нижнее пространство в реакторной трубе (2), соответственно, причем в качестве реперной высоты выбрана высота выпуска реакционного газа. В пространстве, образованном между реакторной трубкой (2), внутренним нагревателем (8 а) и устройством (15) подачи реакционного газа, псевдоожижающий газ (10) и кремниевые частицы (3) нагреваются внутренним нагревателем (8 а) посредством резистивного нагрева, чтобы кремниевые частицы, перемешивающиеся между реакционной зоной (Zr) и зоной нагревания (Zh), удерживались в непрерывно псевдоожиженном состоянии. Устройство (17) выпуска газа отводит отходящий газ (13), содержащий псевдоожижающий газ (10),проходящий через реакционную зону (Zr), непрореагировавший реакционный газ и газообразные побочные продукты реакции, из реактора с псевдоожиженным слоем. Устройство (16) выгрузки частиц отводит частицы (3), полученные в реакторной трубе осаждением кремния, из реактора с псевдоожиженным слоем в качестве продуктовых кремниевых частиц (3b). Как упомянуто выше, в части или во всей зоне нагревания (Zh) может быть сформирован уплотненный слой набивочного материала (22), который не псевдоожижается потоком псевдоожижающего газа(10), чтобы псевдоожижающий газ (10) мог нагреваться при прохождении через уплотненный слой. В случае если в реакторе с псевдоожиженным слоем должен использоваться набивочный материал(22), уплотненный слой может быть образован во всем или в части пространства, ограниченного внутренней стенкой реакторной трубы (2), устройством (14) подачи псевдоожижающего газа, устройством(15) подачи реакционного газа и внутренним нагревателем (8 а). Набивочный материал (22), используемый в варианте осуществления настоящего изобретения, имеет средний диаметр (Df) в диапазоне от 5 до 50 мм. Если величина Df меньше чем 5 мм, количество требуемого набивочного материала (22) становится слишком большим и пространство между набивочным материалом (22) становится слишком маленьким, что затрудняет течение кремниевых частиц (3) и псевдоожижающего газа (10).- 16014621 Напротив, если величина Df больше 50 мм, количество требуемого набивочного материала (22) становится слишком малым, места в зоне нагревания (Zh) для установки внутреннего нагревателя (8 а) оказывается недостаточно, и выгода, связанная с использованием набивочного материала (22), например диффузия псевдоожижающего газа (10), существенно снижается. Набивочный материал (22) может иметь любую форму, выбранную из сферы, бусины, шара, гранулы, фрагмента, глыбы, сфероида, многогранника, гальки, окатыша, кольца, комка и т.д. Набивочный материал (22) может быть сделан из одного или нескольких компонентов, выбранных из группы, состоящей из кварца, диоксида кремния, нитрида кремния, борида кремния, карбида кремния,графита, стеклоуглерода, кремния и их смеси, чтобы предотвратить загрязнение набивочным материалом(22) кремниевых частиц (3) и псевдоожижающего газа (10). Набивочный материал (22) может быть высокочистым кремнием, обработанным в форму сферы. В случае если набивочный материал (22) включает в себя такие углеродсодержащие компоненты,как карбид кремния, графит, стеклоуглерод и т.д., кремниевые частицы (3) и псевдоожижающий газ (10) могут быть загрязнены углеродными примесями. Поэтому, когда набивочный материал (22) включает в себя углеродсодержащие компоненты, поверхность может быть покрыта или облицована таким веществом, как кремний, диоксид кремния, кварц, нитрид кремния и т.д., чтобы образовать несколько слоев в направлении толщины набивочного материала (22), каждый из которых сделан из разного материала. Соответственно, набивочный материал (22), используемый в варианте осуществления настоящего изобретения, может содержать однокомпонентное вещество или несколько слоев в направлении толщины,причем каждый слой сделан из разных веществ. Если набивочный материал (22) имеет пористую структуру, он становится восприимчивым к ударам и легко истирается с образованием частиц примеси. Вследствие этого набивочный материал (22) может иметь высокую плотность для минимизации пор, по меньшей мере, на поверхности материала. Материал, структура, поверхностная обработка и способ получения набивочного материала (22),используемого в варианте осуществления настоящего изобретения, могут быть определены путем экспериментального исследования загрязнения примесями и оптимальных условий с использованием небольшой модельной установки, а также испытанием на физические свойства и механическую прочность. При использовании способа нагревания реактора согласно варианту осуществления настоящего изобретения требуемое количество тепла может быть легко подведено в реакционную зону (Zr). Поэтому производительность реактора с псевдоожиженным слоем может быть значительно улучшена посредством увеличения скорости подачи (моль/с) реакционного газа (11) в единицу времени под высоким давлением. Для осаждения кремния под высоким давлением в дополнение к усовершенствованию способа нагревания требуется обеспечить механическую стабильность реактора с псевдоожиженным слоем, в частности механическую стабильность реакторной трубы (2), которая непрерывно подвергается воздействию горячих кремниевых частиц в псевдоожиженном слое. В варианте осуществления настоящего изобретения в качестве способа, позволяющего осаждать кремний под высоким давлением, реактор с псевдоожиженным слоем выполнен таким образом, что реакторная труба (2) установлена вертикально внутри корпуса реактора (1), так что реакторная труба ограничена корпусом реактора (1), как схематически проиллюстрировано на фиг. 2, 3 и 4. Вследствие этого внутреннее пространство реакторной трубы определяется как внутренняя зона (4), где находится слой кремниевых частиц (3), и которая включает в себя и зону нагревания (Zh), и реакционную зону (Zr). Кроме того, пространство между реакторной трубкой (2) и корпусом реактора (1) определяется как внешняя зона (5), где отсутствуют кремниевые частицы и не происходит осаждения кремния. Причина, почему пространство внутри корпуса реактора (1) делится реакторной трубой (2), заключается в том, что, если разница давлений между обеими сторонами реакторной трубы (2) оказывается малой, механическая стабильность реакторной трубы (2) может быть обеспечена даже при высоком реакционном давлении. Внутренний нагреватель (8 а), установленный в зоне нагревания (Zh), может включать в себя один или нескольких нагревательных блоков. Хотя тепловая нагрузка в зоне нагревания (Zh), требуемая для улучшения производительности реактора, возрастает с увеличением количества нагревательных блоков, установленных во внутреннем пространстве зоны нагревания (Zh), или с увеличением поверхности внутреннего нагревателя (8 а), количество нагревательных блоков, устанавливаемых в зоне нагревания (Zh), особо не огранено до тех пор, пока имеется место для их установки. В случае если внутренний нагреватель (8 а) включает в себя несколько нагревательных блоков, нагревательные блоки могут быть независимы друг от друга по току. Более эффективно и экономично соединять их по току последовательно и/или параллельно. На фиг. 1 и 2 проиллюстрирован случай, когда внутренний нагреватель (8 а) содержит два нагревательных блока, при этом нагревательные блоки соединены с источником электропитания (Е) независимо и взаимосвязанно с источником электропитания (Е) последовательно соответственно. Если зона нагревания (Zh) является более широкой, может быть установлено больше нагревательных блоков для увеличения тепловой нагрузки.- 17014621 Нагревательный блок электрически соединен с источником электропитания (Е) через электрический соединитель (9, 9 а, 9'), который устанавливают соединенным с корпусом реактора (1), он дает возможность нагревать реактор с помощью резистивного нагрева. Источник электропитания (Е), установленный снаружи реактора с псевдоожиженным слоем, может быть выбран из одного или нескольких силовых преобразователей, распределительных коробок, устройств измерения и/или управления и т.д. Ток, подаваемый на внутренний нагреватель (8 а), может быть или постоянным, или переменным током. Обычно ток варьируется от сотен до тысячи ампер. Электроэнергия, подаваемая от источника электропитания на внутренний нагреватель (8 а), регулируется так, чтобы температура реакционной зоны (Zr) и/или зоны нагревания (Zh) удерживалась в пределах заданного диапазона. Электрический соединитель (9, 9 а, 9'), установленный соединенным с корпусом реактора (1) для обеспечения электрического соединения внутреннего нагревателя (8 а) с источником электропитания (Е),может быть установлен отдельно для каждого нагревательного блока. Альтернативно, он может устанавливаться в соединении с несколькими или со всеми нагревательными блоками. В варианте осуществления настоящего изобретения электрический соединитель (9, 9 а, 9'), который установлен соединенным с корпусом реактора (1), предпочтительно не нагревать до высокой температуры во время резистивного нагрева. Соответственно, электрический соединитель (9, 9 а, 9') может содержать электроды, способные уменьшать спонтанный резистивный нагрев или охлаждать температуры ниже заданной. Электроды могут быть установлены в любом месте внутри и/или снаружи корпуса реактора (1) при условии возможности электрического соединения с нагревательным блоком. Для осуществления резистивного нагрева путем подвода электричества к нагревательному блоку нагревательный блок должен быть соединен с парой электродов. Несколько нагревательных блоков могут быть соединены по току друг с другом через соответствующие электроды. Соответственно, электрический соединитель (9, 9 а, 9') согласно варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя электроды, которые установлены внутри и/или снаружи корпуса реактора (1), и нагревательные блоки могут быть соединены друг с другом по току последовательно и/или параллельно с помощью электродов. Электрический соединитель (9, 9 а, 9') может содержать часть или все из следующих компонентов:(i) электрод, изготовленный из металлического проводника, имеющий низкое электрическое сопротивление и выделяющий мало тепла; (ii) соединитель, который соединяет устройства передачи электроэнергии, такие как кабель, стержень, трубка, вал, кабелепровод, патрубок, профиль и т.д., с электродом; (iii) опору или зажимное устройство, сделанное из материала на основе углерода, которое обеспечивает электрическое соединение устройства передачи электроэнергии и электродов, в то же время физически поддерживая отдельные нагревательные блоки, или которое поддерживает электроды; (iv) охлаждающее устройство для охлаждения электродов или опоры такой охлаждающей средой, как газ, вода, масло и т.д.; (v) изолирующее устройство для электрической изоляции металлических материалов, входящих в состав корпуса реактора (1); и (vi) детали, фитинги и т.д. для соединения, герметизации, изоляции или сборки вышеупомянутых компонентов. Часто резистивный элемент (38), образующий внутренний нагреватель (8 а), сам может использоваться в качестве электрода. Альтернативно, могут выбираться другие материалы или размеры для уменьшения резистивного нагрева. Форма и размер электродов должны определяться с учетом диаметра зоны нагревания (Zh) и доступного места, количества и пространственного расположения нагревательных блоков, пространства,доступного для электродов или устройства передачи электроэнергии, площади сечения, требуемой для уменьшения внутреннего резистивного нагрева, и т.д. Электроды могут быть установлены сбоку и/или снизу корпуса реактора (1). Учитывая конструкцию предпочтительно, чтобы электроды внутреннего нагревателя (8 а) устанавливались внутри или снаружи внизу корпуса (1). В варианте осуществления настоящего изобретения электроды обеспечивают электрическое соединение между источником электропитания и нагревательными блоками. Для каждого нагревательного блока пара электродов становится входной клеммой и выходной клеммой нагревательного блока. Межсоединение или структуру электрической цепи электродов определяют в соответствии с пространственным расположением нагревательных блоков и заданной спецификацией источника электропитания (Е). Электроды могут быть установлены отделенными друг от друга и соединенными по отдельности с устройством передачи электроэнергии. Альтернативно, устройство передачи электроэнергии или соединитель электродов могут быть предназначены для электрического соединения нескольких электродов. На фиг. 2 и 5 проиллюстрирован случай, когда соединитель (9') электродов, установленный внутри корпуса реактора (1), электрически соединяет два нагревательных блока. Как описано ранее, соединитель (9') электродов может быть установлен либо во внешнем пространстве корпуса реактора (1) или соединен с корпусом (1). Соединитель (9') электродов может быть сделан из того же материала, что и резистивный элемент(38) с фиг. 6 и 7, что предотвращает значительный резистивный нагрев. Альтернативно, он может быть сделан из металла или сплава, содержащего один или несколько металлических элементов, выбранных из меди (Cu), алюминия (Al) и кадмия (Cd), или сделан из графита и покрыт функциональным керамическим слоем карбида кремния (SiC) и т.д. При этом необходимо обеспечить изоляцию электродов и/или соединителя электродов от металлического материала корпуса реактора (1). Так как часть электродов может быть открыта снизу в горячей зоне нагревания (Zh) и требуется электрическая изоляция или защита герметизирующего материала, электроды, изготовленные из металлического материала, изолирующие материалы или весь или часть корпуса реактора (1), соединенная с ними, могут охлаждаться с помощью циркулирующей охлаждающей среды. Как и соединитель электродов, электроды могут быть изготовлены из того же материала, что и резистивный элемент (38), в соответствии с вариантом осуществления изобретения, чтобы можно было предотвратить значительный резистивный нагрев. Альтернативно, электроды могут быть сделаны из металла или сплава, содержащего один или несколько металлических элементов, выбранных из меди (Cu),алюминия (Al) и кадмия (Cd). Или они могут быть сделаны из графита и обработаны на поверхности карбидом кремния и покрыты или футерованы для электрической изоляции и/или для предотвращения загрязнения примесями. Реактор с псевдоожиженным слоем может нагреваться только внутренним нагревателем (8 а), установленным в зоне нагревания (Zh). Однако помимо внутреннего нагревателя (8 а) во внешней зоне (5) может, кроме того, быть установлен дополнительный нагреватель (8b) для подачи теплоты к внутренней зоне (4). Подобно внутреннему нагревателю (8 а) дополнительный нагреватель (8b) может включать в себя один или нескольких нагревательных блоков, и нагревание реактора может производиться путем резистивного нагрева с использованием электрического соединителя (9, 9', 9 а), соединенного с источником электропитания (Е), который соединен с корпусом реактора (1). В этом случае нагревательные блоки дополнительного нагревателя (8b) могут быть либо электрически независимыми от нагревательного блока(ов) внутреннего нагревателя (8 а), либо соединенными по току последовательно и/или параллельно с нагревательным блоком(ами) внутреннего нагревателя (8 а). Они могут использовать совместно электрический соединитель (9, 9', 9 а) и/или источник электропитания(Е) или быть независимыми друг от друга, как проиллюстрировано на фиг. 3 и 4. Как упомянуто выше, безотносительно к использованию дополнительного нагревателя (8b, 8b') при осаждении кремния дополнительный нагреватель (8b, 8b') может использоваться для нагрева слоя кремниевых частиц (3) во время пуска реактора перед вводом реакционного газа (11) в реакционную зону (Zr) и/или может использоваться для выборочного нагрева отложений кремния (D), скапливающихся в процессе осаждения на внутренней стенке реакторной трубы (2), перед или в процессе удаления кремниевых отложений. В случае если дополнительный нагреватель (8b) используется для нагревания слоя кремниевых частиц (3) при пуске реактора, высота дополнительного нагревателя (8b) особо не ограничивается, как проиллюстрировано на фиг. 3. Однако, в случае если дополнительный нагреватель (8b), имеющий тепловую нагрузку, не превышающую тепловую нагрузку внутреннего нагревателя (8 а), и установленный в наружной зоне (5), используется при осаждении кремния, то поскольку в реакционную зону (5) вводится реакционный газ(11), высоту дополнительного нагревателя (8b) можно ограничить, как проиллюстрировано на фиг. 4, так,чтобы скорость накопления отложений кремния (D) на внутренней стенке реакторной трубы (2), соответствующей реакционной зоне (Zr), не могла возрастать. Более надежно, если дополнительный нагреватель(8b) может быть установлен на уровне зоны нагревания (Zh) или ниже. Как проиллюстрировано на фиг. 3 и 4, дополнительный нагреватель (8b, 8b'), который установлен на уровне, где образование отложения кремния (D) особенно сильное, может не использоваться в процессе осаждения кремния, но может работать на нагрев слоя кремниевых частиц (3) при пуске реактора и/или для выборочного нагрева отложений кремния (D) перед или в процессе удаления кремниевых отложений. Как упомянуто выше, в дополнение к внутреннему нагревателю (8 а), установленному в зоне нагревания (Zh), во внешней зоне (5) может быть установлен дополнительный нагреватель (8b) для подачи теплоты к внутренней зоне (4). Но вместо такого дополнительного нагревания к внутренней зоне (4) может подаваться энергия электромагнитного излучения для нагревания кремниевых частиц (3). Для реактора с псевдоожиженным слоем с реакторной трубой большого диаметра (2) использование энергии микроволнового излучения является наиболее эффективным способом среди различных вариантов энергии электромагнитного излучения. В варианте осуществления настоящего изобретения волновод (36) передает микроволны (37), генерируемые микроволновым генератором (35) с помощью электрической энергии. Волновод (36) или микроволновые генераторы (35) могут быть установлены соединенными с корпусом реактора (1) для подвода микроволн (37) во внутреннюю зону (4) для нагрева кремниевых частиц (3). Когда микроволновый генератор, такой как магнетрон, установлен соединенным с корпусом реак- 19014621 тора (1) (см. 35b на фиг. 5), и электрическая энергия подводится от источника электропитания (Е), микроволны (37) могут излучаться непосредственно внутрь корпуса (1), и при этом никакого волновода (36) не требуется. Но возникают такие проблемы, что требуется много микроволновых генераторов, потому что каждый микроволновый генератор имеет ограниченную мощность и их механическая стабильность невысокая. Когда микроволновый генератор (35) установлен снаружи реактора соединенным с корпусом реактора (1) с помощью волновода (35), требуемая мощность может быть достигнута с хорошей надежностью, но это становится очень дорогостоящим. Микроволны (37) могут вводиться сверху внутренней зоны (4) или крышки корпуса реактора (1b на фиг. 2 и 5 и 1d на фиг. 3 и 4), где установлено устройство (17) выпуска газа и т.д. (1b фиг. 2 или 1d фиг. 3 и 4), книзу реакционной зоны (Zr). В случае если реакторная труба (2) изготовлена из кварца, нитрида кремния и т.д., которые проницаемы для микроволн, микроволны (37) могут быть введены в зону нагревания (Zh) через проницаемую для микроволн стенку реакторной трубы (2). Микроволновое нагревание может применяться независимо от установки или использования дополнительного нагревателя (8b) во внешней зоне (5) для нагревания слоя кремниевых частиц (3) при пуске реактора или для выборочного нагрева отложений кремния (D), скапливающихся в процессе осаждения на внутренней стенке реакторной трубы (2), перед или в процессе удаления кремниевых отложений. В варианте осуществления настоящего изобретения устройство (14) подачи псевдоожижающего газа и устройство (15) подачи реакционного газа, используемые для подачи псевдоожижающего газа (10) и реакционного газа (11) в слой кремниевых частиц (3), соответственно, могут включить в себя компоненты, выбранные из трубы, сопла, сетки, диска или конической пластины, резервуара, фланца, фитинга,втулки, фасонной детали, прокладки и т.д. Псевдоожижающий газ (10), используемый в варианте осуществления настоящего изобретения, играет важную роль в подводе тепла из зоны нагревания (Zh) в реакторную зону (Zr). Устройство (14) подачи псевдоожижающего газа, установленное снизу зоны нагревания (Zh), может содержать газораспределительную пластину в форме решетки, диска или конической пластины или газораспределительный блок, и устройство (14) подачи псевдоожижающего газа имеет несколько отверстий,по существу, для однородного распределения псевдоожижающего газа (10) внизу зоны нагревания (Zh) и/или содержит множество сопел для выпуска псевдоожижающего газа, не ограниченных по форме или структуре. Расположение газового выпуска устройства (15) подачи реакционного газа выше уровня газового выпуска устройства (14) подачи псевдоожижающего газа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения дает то преимущество в дополнении к нагреванию реактора посредством зоны нагревания (Zh), что устраняется проблема осаждения кремния на поверхность устройства (14) подачи псевдоожижающего газа, которое открыто зоне нагревания (Zh). Псевдоожижающий газ (10), требуемый для осаждения кремния, может быть доставлен различными способами в зависимости от конструкции устройства (14) подачи псевдоожижающего газа. На фиг. 1 в качестве примера показана конструкция устройства (14) подачи псевдоожижающего газа, где псевдоожижающий газ (10) вводится в зону нагревания (Zh) с помощью устройства (19) распределения газа,содержащего множество сопел, без использования газораспределительной пластины. Предпочтительно,чтобы устройство (19) распределения газа, содержащего множество сопел, было правильно размещено,чтобы поток псевдоожижающего газа (10) мог быть, по существу, однородно распределен по поперечному сечению реакторной трубы (2). На фиг. 2 и 3 в качестве примера показана конструкция устройства (14) подачи псевдоожижающего газа, в которой псевдоожижающий газ (10), подаваемый к камере (19') псевдоожижающего газа, вводится в зону нагревания (Zh), при этом он однородно распределяется устройством (19) распределения газа, содержащим круглые пластины (19). Камера (19') псевдоожижающего газа может быть соединена с корпусом реактора (1) и, если требуется, может быть, таким образом, выполнена, что внутренняя часть камеры(19') псевдоожижающего газа может обогреваться для предварительного нагрева псевдоожижающего газа (10). Как проиллюстрировано на фиг. 2 и 4, также возможно образовать неподвижный слой набивочного материала (22) в зоне нагревания (Zh) и заставить псевдоожижающий газ (10) течь через пространство,образованное между набивочными материалами, добиваясь тем самым эффекта дополнительного газораспределения. Когда неподвижный слой набивочного материала (22), который не псевдоожижается восходящим потоком псевдоожижающего газа (10), образован в устройстве (14) подачи псевдоожижающего газа согласно варианту осуществления настоящего изобретения, неподвижный слой может быть образован ниже газового выпуска устройства (15) подачи реакционного газа, то есть во всей или в нижней части зоны нагревания (Zh). Устройство (15) подачи реакционного газа, которое подает реакционный газ (15), требуемый для осаждения кремния в реакционную зону (Zr), может быть выполнено в разных формах. Как проиллюстрировано на фиг. 2, устройство может содержать единственное сопло для выпуска реакционного газа или несколько сопел для выпуска реакционного газа. Альтернативно, такое устройство может быть выполне- 20014621 но в виде коаксиальной мультитрубы, в которой каждое сопло для выпуска реакционного газа для введения реакционного газа (11) защищено одним или несколькими соплами в зоне нагревания (Zh). Когда устройство (16) выгрузки частиц согласно варианту осуществления настоящего изобретения соединено с устройством (14) подачи псевдоожижающего газа внизу корпуса реактора (1), устройство(16) выгрузки частиц может быть установлено и собрано в виде коаксиальной мультитрубы вместе с устройством (15) подачи реакционного газа. В других случаях устройство (16) выгрузки частиц может быть выполнено в независимой форме, отдельно от устройства подачи реакционного газа. В зависимости от объема зоны нагревания (Zh) в ней может находиться одна или нескольких коаксиальных мультитруб. Примеры конструкции устройства (15) подачи реакционного газа по отношению к устройству (14) подачи псевдоожижающего газа и устройству (16) выгрузки частиц приводятся ниже. На фиг. 2 показан один набор мультитруб в качестве одного примера конструкции устройства (15) подачи реакционного газа в виде коаксиальной мультитрубы в зоне нагревания (Zh). Как показано на чертеже, сопло для выпуска реакционного газа в форме трубки и защитное сопло трубчатого типа могут быть образованы как двойная труба, при этом основание двойной трубы может быть скомпоновано с устройством (16) выгрузки частиц с максимально возможным сохранением их коаксиальной ориентации. Устройство (15) подачи реакционного газа может быть сконструировано так, чтобы можно было ввести инертный газ (12), содержащий один или нескольких компонентов, выбранных из водорода, азота, аргона и гелия, через кольцевое пространство между соплом для выпуска реакционного газа и защитным соплом. Это предотвращает нагрев внутренней стенки сопла для выпуска реакционного газа до температуры, при которой становится возможным осаждение кремния, тем самым предотвращается возможное осаждение кремния и его накопление на внутренней стенке сопла для выпуска реакционного газа. Кроме того, устройство (15) подачи реакционного газа может содержать устройство, способное непрерывно, периодически или дробно добавлять хлористый водород в инертный газ (12), чтобы препятствовать осаждению и накоплению кремния на выходе сопла для выпуска реакционного газа или чтобы удалять уже образованные отложения кремния. Если сложно удерживать температуру внутренней стены сопла для выпуска реакционного газа ниже температуры начального разложения, при которой начинается осаждение кремния, с помощью установки всего одного защитного сопла, окружающего сопло для выпуска реакционного газа, может быть установлено два или более защитных сопел в виде коаксиальной мультитрубы. Независимо от того, какой может быть конструкция, устройство (16) выгрузки частиц согласно варианту осуществления настоящего изобретения может быть сконструировано так, чтобы инертный газ(12), содержащий один или несколько компонентов, выбранных из водорода, азота, аргона и гелия, можно было ввести в направлении, обратном направлению потока продуктовых кремниевых частиц (3b) внутри устройства высвобождения частиц (16). Газ может быть введен в зону нагревания (Zh) после прохождения через устройство (16) выгрузки частиц. Альтернативно, как схематически проиллюстрировано на фиг. 3, сопло для выпуска реакционного газа может быть установлено вертикально в центре устройства (14) подачи псевдоожижающего газа, что заставляет псевдоожижающий газ (10), введенный в камеру (14') псевдоожижающего газа, попасть в зону нагревания (Zh) после однородного распределения устройством (19) распределения газа. Нижняя часть сопла для выпуска реакционного газа образует коаксиальную двойную трубку с устройством (16) выгрузки частиц, так что продуктовые частицы (3b) могут двигаться вниз из зоны нагревания (Zh) в центре. Кроме того, как схематически проиллюстрировано на фиг. 4, сопло для выпуска реакционного газа и защитное сопло образуют коаксиальную двойную трубку в зоне нагревания (Zh), и ниже двойной коаксиальной трубы сопло для выпуска реакционного газа и защитное сопло образуют вместе с устройством(14) подачи псевдоожижающего газа блочного типа, включающим в себя газораспределительное устройство (19), коаксиальную мультитрубу. Устройство (16) выгрузки частиц может быть установлено соединенным с газораспределительным устройством (19), включающим в себя устройство (14) подачи псевдоожижающего газа, отдельно от устройства (15) подачи реакционного газа. Устройство (16) выгрузки частиц, установленное в реакторе с псевдоожиженным слоем согласно варианту осуществления настоящего изобретения, используется для выгрузки из внутренней зоны (4) реактора части продуктовых кремниевых частиц (3b), полученных в непрерывном или полунепрерывном режиме, или других кремниевых частиц, полученных иным образом в процессе осаждения кремния. Устройство (16) выгрузки частиц позволяет в нужное время выгружать кремниевые частицы (3b) из внутренней зоны (4) непрерывно, периодически или дробно. Кроме того, внутри корпуса реактора (1) может быть предусмотрено дополнительное пространство, чтобы, как проиллюстрировано на фиг. 3,кремниевые частицы (3b) могли охлаждаться, оставаясь в камере (14') псевдоожижающего газа, после чего их выгружают из реактора. Согласно варианту осуществления настоящего изобретения часть кремниевых частиц (3), выгруженных из внутренней зоны (4), то есть продуктовые кремниевые частицы (3b), могут быть переведены в устройство хранения поликремниевого продукта или транспортирующее устройство, которое напрямую соединено с реактором.- 21014621 Так как продуктовые кремниевые частицы (3b), полученные с применением реактора с псевдоожиженным слоем, обязательно характеризуются распределением частиц по размерам, фракция частиц малого размера может использоваться в качестве затравочных кристаллов (3 а). Соответственно, возможно переместить продуктовые кремниевые частицы (3b), выгруженные из внутренней зоны (4), в устройство для сортировки частиц по крупности, распределяя их в соответствии с размером сортирующим устройством, и переместить частицы большого размера в устройство хранения поликремниевого продукта или транспортирующее устройство, а частицы малого размера использовать в качестве затравочных кристаллов (3 а). Учитывая высокую температуру внутренней зоны (4) реактора или слоя кремниевых частиц, продуктовые кремниевые частицы (3b) можно охлаждать при прохождении через устройство (16) выгрузки частиц. Так, можно вводить газ, например водород, азот, аргон, гелий и т.д., через устройство (16) выгрузки частиц или охлаждающая среда, например вода, масло, газ и т.д.,может циркулировать вдоль стенки устройства (16) выгрузки частиц, охлаждая горячие частицы. Кроме того, хотя это и не показано на чертеже, устройство (16) выгрузки частиц может быть выполнено с достаточным объемом, например, путем объединения с камерой (14') псевдоожижающего газа на фиг. 3 или с основанием корпуса реактора (1b, фиг. 3) для того, чтобы продуктовые кремниевые частицы (3b) могли охлаждаться, оставаясь в реакторе с псевдоожиженным слоем, перед тем как они будут выгружены из реактора с псевдоожиженным слоем. Когда продуктовые кремниевые частицы (3b) выгружаются из реактора, проходя через устройство(16) выгрузки частиц, необходимо предотвратить их загрязнение примесями. Вследствие этого в компонентах устройства (16) выгрузки частиц, которые контактируют с горячими продуктовыми кремниевыми частицами (3b), трубка, втулка или фасонная деталь устройства (16) выгрузки частиц могут быть сделаны из неорганического материала. Такие компоненты устройства (16) выгрузки частиц должны быть объединены и закреплены на корпусе реактора (1), и/или втулка и т.д. делается из металлического вещества. Внутреннюю стенку компонентов устройства (16) выгрузки частиц контактируют с довольно охлажденными продуктовыми частицами, или внутреннюю стенку можно охлаждать, в этом случае вместо неорганического материала компоненты устройства (16) выгрузки частиц могут содержать трубку, втулку или фасонную деталь,сделанные из металлического материала, который покрыт или облицован полимерным материалом, веществом без включения добавки или наполнителя. Как упомянуто выше, продуктовые кремниевые частицы (3b) могут выгружаться из внутренней зоны (4) реактора непрерывно, периодически или с перерывами через устройство (16) выгрузки частиц в устройство хранения поликремниевого продукта или транспортирующее устройство. Также возможно установить устройство сортировки частиц по крупности между реактором и устройством хранения продукта для распределения продуктовых кремниевых частиц (3b) в соответствии с их размером и использовать частицы малого размера как затравочные кристаллы (3 а). В качестве устройства сортировки частиц по крупности в варианте осуществления настоящего изобретения могут использоваться различные аппараты сортировки частиц, применяемые в промышленности. Компоненты устройства сортировки частиц по крупности, которые контактируют с продуктовыми кремниевыми частицами (3b), могут быть сделаны из материала, используемого в устройстве (16) выгрузки частиц (16), или из полимерного материала, не содержащего добавок или наполнителя, чтобы предотвратить загрязнение примесями при классификации частиц. Хотя на фиг. 2-4 в качестве примера схематически проиллюстрирован простейший случай, когда одна система коаксиальной мультитрубы установлена вертикально, эта схема может также использоваться, когда во внутреннем пространстве зоны нагревания (Zh) должно быть установлено несколько коаксиальных мультитруб, чтобы получить устройство (15) подачи реакционного газа, состоящее из нескольких трубок для подачи реакционного газа. Компоненты описанного выше устройства (14) подачи псевдоожижающего газа, устройства (15) подачи реакционного газа и/или устройства (16) выгрузки частиц могут быть сделаны, наряду с металлом, который может использоваться внутри корпуса реактора (1), из одного или нескольких веществ,выбранных из кварца, диоксида кремния, нитрида кремния, борида кремния, карбида кремния, графита,кремния и стеклоуглерода. В частности, компоненты, которые контактируют с кремниевыми частицами (3) и/или продуктовыми частицами (3b), могут состоять из однокомпонентного материала, то есть единственного слоя, или из нескольких слоев, полученных из кремния, нитрида кремния или кварца и т.д., в направлении толщины для предотвращения загрязнения кремниевых частиц (3) примесями. Как описано выше, когда внутреннее пространство корпуса реактора (1) определено, соответственно, как внутренняя зона (4) и внешняя зона (5) реакторной трубы (2), согласно варианту осуществления настоящего изобретения можно управлением уменьшить разницу давлений между внутренней зоной (4) и внешней зоной (5) реакторной трубы (2) и в достаточной степени повысить реакционное давление без снижения стабильности реакторной трубы (2). Для достижения этой цели требуется, чтобы реактор с псевдоожиженным слоем включал в себя (i) устройство (26) соединения с инертным газом для поддержания во внешней зоне (5) инертной газовой- 22014621 атмосферы; (ii) регулятор давления для измерения и/или регулирования давления во внутренней зоне (Pi) и/или давления во внешней зоне (Ро) и (iii) дифференциальный регулятор давления, чтобы удерживать разность давлений во внешней зоне (Ро) и внутренней зоне (Pi) в диапазоне 0 бар Po-Pi 1 бар. Во внутренней зоне (4) реактора с псевдоожиженным слоем образован слой кремниевых частиц(4 а), и псевдоожижающий газ (10) и реакционный газ (11) подают в слой кремниевых частиц (4 а) через выпуск псевдоожижающего газа и выпуск реакционного газа, соответственно, что приводит в результате к осаждению кремния. Внутренняя зона (4) реактора с псевдоожиженным слоем содержит объем для потока отходящего газа (13), который включает в себя псевдоожижающий газ (10), непрореагировавший реакционный газ (11) и газообразные побочные продукты реакции. Таким образом, внутренняя зона (4) играет основную роль в получении поликремниевых частиц посредством осаждения кремния в псевдоожиженном слое кремниевых частиц (3). В отличие от этого, во внешней зоне (5) слоя кремниевых частиц (3) не образуют, и реакционной газ (11) там не течет. Соответственно, во внешней зоне (5), образованной между внешней стенкой реакторной трубы (2) и корпусом реактора (1), осаждения кремния не происходит. Внешняя зона (5) выполняет следующие важные функции. Во-первых, внешняя зона (5) обеспечивает пространство для защиты реакторной трубы (2), поддерживая разность давлений между внутренней зоной (4) и внешней зоной (5) в пределах ограниченного диапазона. Во-вторых, внешняя зона (5) обеспечивает пространство для изоляционного материала (6), который предотвращает или уменьшает потерю тепла из реактора. В-третьих, внешняя зона (5) обеспечивает пространство для дополнительного нагревателя (8b), устанавливаемого по периметру реакторной трубы (2), в дополнение к внутреннему нагревателю (8 а), установленному во внутренней зоне (4). В-четвертых, внешняя зона (5) предотвращает миграцию во внутреннюю зону (4) органических или неорганических газообразных или твердых примесей, которые могут вызвать там взрыв или коррозию в результате их проникновения туда, путем удержания внешней стороны реакторной трубы (2) в инертной газовой атмосфере, и внешняя зона обеспечивает место для безопасной установки и поддержки реакторной трубы (2) внутри корпуса реактора (1). В-пятых, внешняя зона (5) дает возможность провести измерение состава газа, концентрации, температуры, давления, состава частиц и т.д., которые характерны для внутренней зоны (4), посредством устройства (28) соединения с внешней зоной, тем самым позволяя в режиме реального времени осуществлять контроль появлении каких-либо проблем в реакторной трубе (2). В-шестых, внешняя зона (5) обеспечивает пространство, в котором размещают нагреватель (8b') для нагревания отложений кремния (D), которые скапливаются на внутренней стенке реакторной трубы (2),как это проиллюстрировано на фиг. 4, и которые необходимо химически удалять согласно способу удаления кремниевых отложений. В-седьмых, внешняя зона (5) делает легкой сборку и разборку реакторной трубы (2) и внутренней зоны (4). Поскольку внешняя зона (5) по настоящему изобретению выполняет различные функции, пространство внешней зоны может быть разделено на верхнее и нижнее и/или по окружности, используя по меньшей мере один разделительный элемент, такой как труба, пластина, фасонная деталь, фитинг и т.д. Однако, когда внешняя зона (5) разделена, предпочтительно, чтобы разделенные области пространства были связаны между собой для обеспечения одинаковой газовой атмосферы и давления. Во внешней зоне (5) изоляционный материал может быть установлен снаружи реакторной трубы(2). В качестве изоляционного материала (6) может использоваться неорганический изоляционный материал, часто применяющийся в промышленности, чтобы воспрепятствовать переносу тепла излучением или конвекцией, который может иметь форму цилиндра, блока, ткани, одеяла, войлока, пены, набивки т.д. В варианте осуществления настоящего изобретения устройство (26a, 26b) соединения с инертным газом установлено внутри корпуса реактора (1) для удержания внешней зоны (5) в инертной газовой атмосфере независимо от осаждения кремния, проходящего во внутренней зоне (4). Инертный газ (12) может быть по меньшей мере одним газом, выбранным из водорода, азота, аргона и гелия. Устройство (26 а, 26b) соединения с инертным газом, которое установлено внутри корпуса реактора(1) и пространственно соединено с внешней зоной (5), позволяет вводить и выводить инертный газ (12), и оно может быть оборудовано одним или несколькими компонентами, выбранными из трубы, сопла,фланца, клапана, фитинга и т.д. Можно также в дополнение к устройству (26 а, 26b) соединения с инертным газом установить внутри корпуса реактора (1) устройство (28) соединения внешней зоной, которое пространственно открыто во внешнюю зону (5), прямо или косвенно, для измерения и контроля температуры, давления и газовых компонентов. Для поддержания внешней зоны (5) в инертной газовой атмосфере может быть достаточно одного устройства (26 а, 26b) соединения с инертным газом. Альтернативно, могут использоваться два или более устройства (26 а, 26b) соединения с инертным газом для независимого введения и выведения инертного- 23014621 газа. В дополнение к независимому поддержанию инертной газовой атмосферы во внешней зоне (5) устройство (26 а, 26b) соединения с инертным газом может использоваться для измерения и регулирования скорости потока, температуры, давления и газовых компонентов, что может быть осуществлено с использованием устройства (28) соединения с внешней зоной. На фиг. 3 и 4 в качестве примера проиллюстрированы различные случаи, когда давление во внешней зоне (Ро) измеряют и/или регулируют с использованием устройства (26 а, 26b) соединения с инертным газом и/или устройства (28) соединения с внешней зоной. Устройство (28) соединения с внешней зоной, которое может быть установлено отдельно от устройства (26 а, 26b) соединения с инертным газом, устанавливают для измерения и управления текущим состоянием внешней зоны (5). Устройство (28) соединения с внешней зоной может содержать один или несколько компонентов, выбранных из трубы, сопла, фланца, клапана, фитинга и т.д. В отсутствии устройства (26 а, 26b) соединения с инертным газом устройство (28) соединения с внешней зоной может использоваться для введения и выведения инертного газа (12), а также для измерения и регулирования температуры, давления и газового компонента. Поэтому устройство (26 а, 26b) соединения с инертным газом и устройство (28) соединения с внешней зоной не всегда должны отличаться по типу или выполняемой функции. Давление во внешней зоне (5) может сохраняться почти постоянным в пространстве и времени. В отличие от внешней зоны (5) во внутренней зоне (4) неизбежно имеется разница давлений, так как там находится слой кремниевых частиц (3). То есть давление во внутренней зоне (Pi) разное в зависимости от места во внутренней зоне (4). Падение давления, обусловленное псевдоожиженным слоем твердых частиц, зависит от высоты псевдоожиженного слоя, но, если только высота псевдоожиженного слоя не будет очень большой, величина падения давления составляет обычно примерно 0,5-1 бар или меньше. Кроме того, давление флуктуирует случайным образом во времени в соответствии с основными параметрами псевдоожиженного слоя твердых частиц. Соответственно, давление во внутренней зоне (Pi) может варьироваться в зависимости от места и времени. Учитывая рассмотренное выше, регулятор внутреннего давления для измерения или регулирования давления во внутренней зоне (Pi) напрямую или косвенно устанавливают в соответствующем месте и пространственно соединяют с внутренней зоной (4). Регулятор внутреннего давления и/или регулятор внешнего давления согласно варианту осуществления настоящего изобретения может быть установлен в разных местах, принимая во внимание характеристики реактора и регулируемые рабочие параметры. Регулятор внутреннего давления может быть установлен пространственно соединенным с внутренней зоной (4) через устройство (24, 25) соединения с внутренней зоной, устройство (14) подачи псевдоожижающего газа, устройство (15) подачи реакционного газа, устройство (16) выгрузки частиц или устройство (17) выпуска газа, пространственно открытым во внутреннюю зону (4), прямо или косвенно. Регулятор внешнего давления устанавливают пространственно соединенным с внешней зоной (5) через устройство (28) соединения с внешней зоной, установленным внутри корпуса реактора (1), или устройство (26 а, 26b) соединения с инертным газом, которые пространственно открыты во внешнюю зону (5), прямо или косвенно. В варианте осуществления настоящего изобретения регулятор внутреннего давления и/или регулятор внешнего давления содержит компоненты, необходимые для прямого или косвенного измерения и/или регулирования давления. Регулятор внутреннего давления и/или регулятор внешнего давления может содержать по меньшей мере один компонент, выбранный из соединительной трубы или фитинга, необходимого для пространственного соединения; ручных, полуавтоматических или автоматических клапанов; цифрового или аналогового манометра или дифференциального манометра; индикатора давления или самопишущего манометра; преобразователя сигналов или программируемого контроллера и т.д. Регулятор внутреннего давления и/или регулятор внешнего давления могут быть соединены друг с другом механически или посредством сигнальной цепи. Также они могут быть соединены частично или как целое с таким регулятором, как центральная система управления, распределенная система управления и локальная система управления. Регулятор внутреннего давления и/или регулятор внешнего давления могут быть выполнены независимо в отношении давления, но они могут быть соединены частично или как целое с устройством, необходимым для измерения и/или управления скоростью потока, температурой, газовым компонентом,концентрацией частиц и т.д., а также давлением. Кроме того, для предотвращения загрязнения компонентов регулятора внутреннего давления и/или регулятора внешнего давления примесями, твердыми частицами и т.д. или для демпфирования изменения давления регулятор может быть оснащен разделительным устройством, таким как фильтр для отделения частиц, скруббер и т.д., или цилиндром, демпфирующим давление. Регулятор внутреннего давления может быть установлен в той части корпуса реактора (1), которая пространственно открыта во внутреннюю зону (4), прямо или косвенно, например, у устройства (24, 25) соединения с внутренней зоной,- 24014621 предназначенного для измерения и/или контроля температуры, давления и газовых компонентов. Когда регулятор внутреннего давления установлен соединенным с устройством (24, 25) соединения с внутренней зоной, давление в верхней части внутренней зоны (4 с) можно стабильно измерять и регулировать, несмотря на то, что трудно проверить изменение давления со временем, вызванное присутствием псевдоожиженного слоя кремниевых частиц. Чтобы проверить изменение давления со временем, вызванное присутствием псевдоожиженного слоя кремниевых частиц, устройство соединения с внутренней зоной может быть установлено пространственно соединенным со слоем кремниевых частиц. Кроме того, регулятор внутреннего давления может быть установлен в месте, где это устройство может быть пространственно соединено с внутренней зоной (4), соединенной с корпусом реактора (1),например в месте, соединенном с устройством (14) подачи псевдоожижающего газа, устройством (15) подачи реакционного газа, устройством (16) выгрузки частиц или устройством (17) выпуска газа. Кроме того, регулятор внутреннего давления может быть установлен более чем в двух местах, которые могут быть пространственно соединены с устройством (24, 25) соединения с внутренней зоной и с самой внутренней зоной (4). В зависимости от места, где установлен регулятор внутреннего давления,измеренная величина Pi изменяется из-за присутствия кремниевых частиц. Согласно экспериментам,проведенным авторами настоящего изобретения, величина Pi менялась в пределах 1 бар в разных местах,хоть величина Pi и зависит от характеристик псевдоожижения псевдоожиженного слоя и конструкции устройства (14) подачи псевдоожижающего газа, устройства (15) подачи реакционного газа, устройства(16) выгрузки частиц или устройства (17) выпуска газа. В варианте осуществления настоящего изобретения регулятор внешнего давления расположен в месте, выбранном из нескольких мест, подходящих для прямого или косвенного измерения и/или регулирования давления во внешней зоне (Ро), и его устанавливают в выбранном месте пространственно соединенным с внешней зоной (5). Примеры позиции, где может быть установлен регулятор внешнего давления, включают устройство(28) соединения с внешней зоной или устройство (26 а, 26b) соединения с инертным газом, которые установлены внутри корпуса реактора (1) пространственно открытыми во внешнюю зону (5), напрямую или косвенно. В варианте осуществления настоящего изобретения внешняя зона (5) может поддерживаться в инертной газовой атмосфере. Так, в качестве устройства (28) соединения с внешней зоной можно использовать устройство (26 а) соединения с инертным газом, подающее инертный газ (12) во внешнюю зону (5), и устройство (26b) соединения с инертным газом, отводящее инертный газ (12) из внешней зоны(5). Соответственно, можно также пространственно соединить регулятор внешнего давления для прямого или косвенного измерения и/или регулирования давления во внешней зоне (Ро) с внешней зоной (5) через устройство (26 а, 26b) соединения с инертным газом или устройство (28) соединения с внешней зоной. В варианте осуществления настоящего изобретения регулятор внутреннего давления и/или регулятор внешнего давления может использоваться для удержания разницы давлений во внутренней зоне (Pi) и внешней зоне (Ро), то есть значения Po-Pi, в диапазоне от 0 до 1 бар. Но при выполнении регулятора внутреннего давления следует иметь в виду, что величина Pi меняется в разных местах внутренней зоны (4). Величина Pi, измеренная в устройстве соединения с внутренней зоной, устройстве (14) подачи псевдоожижающего газа, в устройстве (15) подачи реакционного газа или в устройстве (16) выгрузки частиц и т.д., которые установлены в местах, пространственно соединенных с внутренней частью или основанием псевдоожиженного слоя, больше, чем величина Pi, измеренная в устройстве соединения с внутренней зоной, устройстве (17) выпуска газа, устройстве (18) подачи затравочных кристаллов кремния и т.д., которые напрямую не контактирует с псевдоожиженным слоем кремниевых частиц. В частности, давление, определенное в устройстве соединения с внутренней зоной, устройстве (14) подачи псевдоожижающего газа или устройстве (16) выгрузки частиц, которые пространственно соединены с основанием псевдоожиженного слоя кремниевых частиц, может быть максимальным внутренним давлением Pi (макс), а давление, измеренное в устройстве (17) вывода газа или в устройстве (24, 25) соединения с внутренней зоной, которые не контактирует с псевдоожиженным слоем, может быть минимальным внутренним давлением Pi (мин). Это связано с тем, что в слое кремниевых частиц (3) неизбежно имеется разница давлений в зависимости от высоты и значение Pi в нижней части слоя всегда выше, чем значение Pi в верхней части слоя кремниевых частиц. Разница давлений увеличивается с высотой слоя кремниевых частиц. Для достижения разности давления в слое кремниевых частиц больше 1 бар высота реактора должна быть чрезвычайно большой. Напротив, если разница давления между верхом и низом слоя кремниевых частиц составляет менее 0,01 бар, высота слоя кремниевых частиц становится слишком маленькой, что приводит в результате к меньшей производительности. Соответственно, разницу давления, связанную с высотой слоя кремниевых частиц, предпочтительно удерживают в диапазоне от 0,01 до 1 бар. Другими словами, разность значений максимального давле- 25014621 ния Pi (макс) и минимального давления может удерживаться в диапазоне от 0 до 1 бар. При удержании разницы давления между обеими сторонами реакторной трубы (2) или значенияPo-Pi в диапазоне от 0 до 1 бар согласно варианту осуществления настоящего изобретения следует иметь в виду, что разность давления разная на разной высоте реакторной трубы (2). Когда регулятор внутреннего давления пространственно соединен с внутренней зоной (4) через устройство соединения с внутренней зоной, устройство (14) подачи псевдоожижающего газа, устройство(15) подачи реакционного газа или устройство (16) выгрузки частиц, которое пространственно соединено с внутренней частью или основанием слоя кремниевых частиц, имеющих более высокое давление, чем наверху внутренней зоны (4 с), может выполняться условие PoPi и 0 бар (Pi-Po)1 бар. В отличие от этого, когда регулятор внутреннего давления пространственно соединен с внутренней зоной (4) через устройство (17) выпуска газа, устройство (18) подачи затравочных кристаллов кремния или устройство (24, 25) соединения с внутренней зоной, которое не контактирует с псевдоожиженным слоем кремниевых частиц или пространственно связано с верхней частью внутренней зоны (4 с), имеющей более низкое давление, чем внутренняя часть или основание слоя кремниевых частиц, может удовлетворяться условие PiPo и 0 бар (Po-Pi)1 бар. Кроме того, средние значения давлений, измеренные более чем в одном месте, могут быть использованы при получении регулятора внутреннего давления и регулятора внешнего давления. В частности, так как давление во внутренней зоне (Pi) может изменяться в зависимости от того, к какому месту присоединен регулятор внутреннего давления, он может включать в себя регулятор, способный измерять давление более чем одним манометром и рассчитывать среднее значение. Поэтому при удержании разницы давлений между обеими сторонами реакторной трубы (2) или значения Po-Pi в диапазоне от 0 до 1 бар согласно варианту осуществления настоящего изобретения давление во внешней зоне (Ро) может удерживаться между максимальным давлением Pi (макс) и минимальным давлением Pi (мин). Может потребоваться, чтобы регулятор внутреннего давления и/или регулятор внешнего давления согласно варианту осуществления настоящего изобретения содержали дифференциальный регулятор давления, который удерживает значение Po-Pi в диапазоне от 0 до 1 бар, то есть 0 бар Po-Pi1 бар. Дифференциальный регулятор давления может быть включен в регулятор внутреннего давления,или в регулятор внешнего давления, или в оба. Однако учитывая, что величина Pi может меняться в разных местах внутренней зоны (4), величинуPi во внутренней зоне (4) в слое кремниевых частиц, имеющих более высокое давление, чем вверху внутренней зоны (4 с), а также в устройстве (14) подачи псевдоожижающего газа, устройстве (15) подачи реакционного газа, устройстве (16) выгрузки частиц, устройстве соединения с внутренней зоной и т.д.,особенно в основании слоя кремниевых частиц с самым высоким давлением, регулируют с помощью дифференциального регулятора давления, чтобы выполнялось условие PiPo и 0 бар(Po-Pi)1 бар. Регулятор внутреннего давления может быть пространственно соединен с внутренней частью слоя кремниевых частиц через устройство (14) подачи псевдоожижающего газа, устройство (15) подачи реакционного газа, устройство (16) выгрузки частиц или устройство соединения с внутренней зоной, чтобы дифференциальный регулятор давления мог удерживать разность давлений во внешней зоне (Ро) и внутренней зоне (Pi) в диапазоне 0 бар (Pi-Po)1 бар. В отличие от этого, во внутренней зоне (4) значение Pi - в месте, пространственно соединенном с верхом внутренней зоны (4 с), предпочтительно регулируется с помощью дифференциального регулятора давления так, чтобы выполнялось условие PiРо и 0 бар (Po-Pi) 1 бар. Так как регулятор внутреннего давления пространственно соединяют с внутренней зоной (4) через устройство (17) выпуска газа, устройство подачи кремниевых затравочных кристаллов (18) или устройства (24, 25) соединения с внутренней зоной, которые не контактируют с псевдоожиженным слоем кремниевых частиц, дифференциальный регулятор давления может поддерживать различие давления во внешней зоне (Ро) и давления во внутренней зоне (Pi) в диапазоне 0 бар (Po-Pi)1 бар. В варианте осуществления настоящего изобретения дифференциальный регулятор давления может быть включен в регулятор внутреннего давления или регулятор внешнего давления. Дифференциальный регулятор давления может содержаться в обоих регуляторах и может быть взаимосвязан с регулятором внутреннего давления или регулятором внешнего давления так, чтобы удерживать значения Po-Pi в диапазоне 0 до 1 бар. Пока разница давлений во внешней зоне (Ро) и внутренней зоне (Pi) удерживается в диапазоне от 0 до 1 бар, используя дифференциальный регулятор давления согласно варианту осуществления настоящего изобретения, значение Pi или Ро может быть как очень большим, так и очень малым. Принимая во внимание производительность предпочтительно, чтобы реакционное давление составляло по меньшей мере 1 бар (абс.). Скорость подачи псевдоожижающего газа (10) и реакционного газа (11), выраженная в молях или массе в единицу времени, увеличивается почти пропорционально давлению. Соответственно, при увеличении реакционного давления, или значений Ро или Pi, нагревание газов в слое кремниевых частиц до- 26014621 температуры реакции становится трудной задачей. Однако трудно предварительно нагреть реакционный газ (11) до температуры начального разложения (примерно 300-350 С) перед его введением в реактор. Кроме того, предварительный нагрев псевдоожижающего газа (10) до температуры реакции или выше с внешней стороны реактора с псевдоожиженным слоем рискован из-за возможности загрязнения примесями. Кроме того, так как на практике трудно осуществить идеальную изоляцию устройства (14) подачи псевдоожижающего газа, предварительный нагрев ограничивают температурой ниже, чем температура реакции. Кроме того, если реакционное давление превышает примерно 20 бар, практически невозможно подвести тепло, необходимое для поддержания температуры реакции, даже если внутренний нагреватель (8 а) установлен в зоне нагревания (Zh) для полной термической нагрузки. Учитывая эти ограничения, давление во внешней зоне (Ро) или давление во внутренней зоне (Pi) может находиться в диапазоне от примерно 1 до 20 бар (абс.). Согласно варианту осуществления настоящего изобретения регулятор внутреннего давления и регулятор внешнего давления может включать в себя дифференциальный регулятор давления, который снижает разность давления между обеими сторонами реакторной трубы (2), как описано ниже. Используя дифференциальный регулятор давления, можно увеличивать реакционное давление без снижения стабильности реакторной трубы (2), тем самым улучшая производительность и обеспечивая стабильность реактора с псевдоожиженным слоем. Например, регулятор внутреннего давления и регулятор внешнего давления, каждый, может включать в себя любой дифференциальный регулятор давления, соответственно, чтобы внутреннее давление внутренней зоны (Pi) и внешнее давление внешней зоны (Ро) можно было регулировать как Pi и Ро, которые являются контрольными опорными значениями, удовлетворяющими условию 0 бар Po-Pi1 бар, соответственно,независимо от того, к какому месту внутренней зоны (4) может быть присоединен регулятор внутреннего давления. Для этого регулятор внутреннего давления может содержать дифференциальный регулятор давления для удержания заданного значения внутреннего давления Pi, а регулятор внешнего давления может содержать дифференциальный регулятор давления для удержания значения внешнего давление Ро, которое удовлетворяет тому условию, что разность давлений между обеими сторонами реакторной трубы(2) удерживается в диапазоне 0 бар Po-Pi1 бар. Точно так же регулятор внешнего давления может включать в себя дифференциальный регулятор давления для удержания заданного значения внешнего давления Ро, а регулятор внутреннего давления может включать в себя дифференциальный регулятор давления для удержания значения внутреннего давление Pi, которое удовлетворяет тому условию, что разность давлений между обеими сторонами реакторной трубы (2) удерживается в диапазоне 0 бар Po-Pi1 бар. Альтернативно, дифференциальный регулятор давления может быть включен таким образом, чтобы регулятор внутреннего давления мог удерживать заданное значение внутреннего давления Pi независимо от того, где он подсоединен к внутренней зоне (4). Регулятор внешнего давления может включать в себя дифференциальный регулятор давления для регулирования внешнего давления (Ро) так, чтобы выполнялось условие 0 бар Po-Pi1 бар, безотносительно к высоте. При установке значений Pi и Ро дифференциального регулятора давления для удержания разности давлений внешней зоны (Ро) и внутренней зоны (Pi) в диапазоне от 0 до 1 бар необходимо учитывать поток примесей через устройство (41 а, 41b) герметизации реакторной трубы (2). При монтаже и эксплуатации реактора с псевдоожиженным слоем согласно варианту осуществления настоящего изобретения нелегко добиться идеальной газонепроницаемости, используя устройство герметизации (41 а, 41b) реакторной трубы (2). Кроме того, из-за присущего теплового расширения реакторной трубы (2) или сдвигового напряжения, оказываемого на реакторную трубу (2) вследствие псевдоожижения кремниевых частиц (3), уплотнения, обеспечиваемого устройством герметизации (41 а, 41b),может оказаться недостаточно. Согласно варианту осуществления настоящего изобретения проблема течения примесей между внутренней зоной (4) и внешней зоной (5) через устройство герметизации (41 а, 41b) может быть решена с помощью правильной установки рабочих параметров дифференциального регулятора давления или значений Pi и Ро. Согласно варианту осуществления настоящего изобретения для регулирования давления во внутренней зоне и внешней зоне параметры регулирования давления дифференциальным регулятором давления могут быть определены, основываясь на анализе состава отходящего газа (13) или газа, находящегося во внешней зоне (5). Например, с помощью анализа состава отходящего газа (13), используя устройство (17) выпуска газа или устройство (34) очистки отходящего газа, или с помощью анализа состава газа, находящегося во внешней зоне, с использованием устройства (28) соединения с внешней зоной или устройства (26b) соединения с инертным газом, можно контролировать перемещение примесей через устройство герметизации (41 а, 41b) между внутренней зоной (4) и внешней зоной (5).- 27014621 Если компонент инертного газа (12), который не вводится во внутреннюю зону (4), обнаружен в отходящем газе (13), величина Ро может быть уменьшена или может быть увеличена величина Pi для уменьшения или предотвращения течения примесей из внешней зоны (5) во внутреннюю зону (4). Напротив, если компонент, входящий в состав отходящего газа (13), отводимого из внутренней зоны (4), обнаружен в газе, отводимом из внешней зоны (5), в добавление к компоненту, включенному в состав инертного газа (12), величина Ро может быть увеличена или величина Pi может быть уменьшена для уменьшения или предотвращения течения примесей из внутренней зоны (4) во внешнюю зону (5). Таким способом путем адекватного выбора условий параметров регулирования регулятора давления можно уменьшить или предотвратить течение примесей между двумя зонами, даже когда устройство герметизации (41 а, 41b) реакторной трубы (2) не обеспечивает идеальной герметизации во время монтажа и эксплуатации реактора с псевдоожиженным слоем. Но независимо от того, какие значения Pi и Ро установлены в дифференциальном регуляторе давления, условие 0 бар Po-Pi1 бар должно выполняться. В качестве другого примера достижения цели настоящего изобретения регулятор внутреннего давления и регулятор внешнего давления могут быть связаны друг с другом так, чтобы можно было измерить разницу внутреннего давления и внешнего давления Р=Ро-Pi, и регулятор внутреннего давления и/или регулятор внешнего давления могли управляться вручную, полуавтоматически или автоматически дифференциальным регулятором давления согласно варианту осуществления настоящего изобретения,чтобы величину Р можно было удерживать в диапазоне от 0 до 1 бар для давления Pi в любом месте внутренней зоны (4). В качестве другого примера достижения цели настоящего изобретения дифференциальный регулятор давления согласно варианту осуществления настоящего изобретения может включать в себя уравнительную линию, которая пространственно связывает соединительную трубу, находящуюся в регуляторе внутреннего давления, и соединительную трубу, находящуюся в регуляторе внешнего давления. Соединительная труба, которая находится в регуляторе внутреннего давления и соединена с уравнительной линией, может быть установлена в место, которое может быть пространственно соединено с внутренней зоной (4), напрямую или косвенно. Это место включает устройство (24, 25) соединения с внутренней зоной, которое пространственно открыто во внутреннюю зону (4), напрямую или косвенно,устройство (14, 14') подачи псевдоожижающего газа, устройство (15) подачи реакционного газа, устройство (16) выгрузки частиц, устройство (17) выпуска газа и устройство (18) подачи затравочных кристаллов кремния. Кроме того, соединительная труба, которая находится в регуляторе внутреннего давления и соединена с уравнительной линией, может быть установлена в месте, которое может быть пространственно соединено с внешней зоной (5), напрямую или косвенно. Это место включает устройство (28) соединения с внешней зоной, которое установлено у корпуса реактора (1) и пространственно открыто во внешнюю зону (5) напрямую или косвенно, и устройство (26 а, 26b) соединения с инертным газом. Уравнительная линия, которая пространственно объединяет регулятор внутреннего давления и регулятор внешнего давления, может быть простейшим типом дифференциального регулятора давления,потому что разница давлений между двумя зонами (4, 5) удерживается обычно около 0 бар. Несмотря на такое преимущество, если дифференциальный регулятор давления выполнен только уравнительной линией, газовые компоненты и примеси могут перемешиваться между двумя зонами(4, 5). Если это так, то примеси, выделяющиеся из изолирующего материала во внешней зоне (5) и дополнительного нагревателя, могут загрязнять внутреннюю зону (4), в частности поликремниевые частицы. Также внешнюю зону (5) могут загрязнять кремниевые частицы, непрореагировавший реакционный газ или побочные продукты реакции из внутренней зоны (4). Поэтому, когда в качестве дифференциального регулятора давления используют уравнительную линию, на уравнительной линии может быть предусмотрено устройство выравнивания давления для уменьшения или предотвращения перемешивания газовых компонентов и примесей между двумя зонами(4, 5). Устройство выравнивания давления может включать в себя один или нескольких запорных клапанов, клапан выравнивания давления, 3-ходовой клапан, фильтр для отделения частиц, демпфирующий резервуар, насадочный слой, поршень, третью жидкость или установку компенсации давления, использующую разделительную мембрану, и т.д. Одно или несколько из них могут предотвратить перемешивание газов и примесей, не влияя на сохранение давления между двумя зонами (4, 5). Кроме того, дифференциальный регулятор давления может дополнительно включать в себя ручной клапан, способный регулировать и контролировать давление и скорость потока, или (полу)автоматический клапан, которым управляют (полу)автоматически в соответствии с заданным давлением или разностью давлений. Эти клапаны могут быть установлены соединенными с соединительной трубой, вместе с манометром и индикатором, который показывает значение давления или разности давлений. Что касается имею- 28014621 щихся в продаже манометров и индикаторов, имеются аналоговые типы, цифровые типы и их комбинации. Система, способная к хранению данных и управлению, может быть создана посредством связывания с устройством обработки данных, таким как преобразователь сигналов, процессор для обработки сигналов и т.д., и с локальным контроллером, распределенным контроллером или центральным контроллером, которые обеспечивают вычислительные возможности. Для подвода тепла, необходимого для реакционной зоны (Zr), важны выбор, конструктивное решение, выполнение, работа и управление внутренним нагревателем (8 а), установленным в зоне нагревания(Zh). В этом отношении способ резистивного нагрева, который принят в промышленности, может быть использован в варианте осуществления настоящего изобретения. Для примера способ резистивного нагрева, упоминаемый в М. Orfeuil, "Electric Process Heating:Technologies/Equipments/Applications", Battelle Press, 1987 (ISBN 0-935470-26-3) и цитированной там литературе, применим в варианте осуществления настоящего изобретения. При применении такого способа необходимо учитывать, что используемый в варианте осуществления настоящего изобретения внутренний нагреватель (8 а) установлен в зоне нагревания (Zh), хотя он контактирует со слоем высокочистых кремниевых частиц (3), по меньшей мере часть которых остается в псевдоожиженном состоянии. Внутренний нагреватель (8 а), который может использоваться в варианте осуществления настоящего изобретения, может иметь любую форму, до тех пор пока он может выдерживать удары, напряжение и вибрацию псевдоожиженного слоя, сопровождаемые движением кремниевых частиц (3) в реакторной трубе (2), которые иногда демонстрируют неустановившиеся псевдоожиженное состояние, разрыв газовых пузырей и т.д., и он электрически соединен с электрическим соединителем (9, 9', 9 а) для резистивного нагрева. Таким образом, нагревательный блок, содержащийся во внутреннем нагревателе (8 а), может включать в себя резистивный элемент (38), который обеспечивает резистивный нагрев, иметь достаточную механическую стабильность, чтобы его можно было установить в псевдоожиженном слое частиц, и не загрязнять примесями кремниевые частицы (3) и псевдоожижающий газ (10), которые постоянно контактируют с внутренним нагревателем (8 а) в зоне нагревания (Zh) и набивочным материалом (22). Резистивный элемент (38), который образует нагревательный блок и обеспечивает резистивный нагрев в варианте осуществления настоящего изобретения, может иметь форму стержня, провода, нити,бруска, полосы или ленты, имеющей круговое, эллиптическое или многоугольное сечение в направлении толщины, или иметь форму патрубка, трубы, цилиндра или канала, имеющего концентрическое круговое, эллиптическое или многоугольное сечение. Сечение может иметь одну или нескольких форм и/или размеров в направлении длины. Материал резистивного элемента (38) не испытывает существенных изменений физических свойств под действием электрического тока, имеет точку плавления по меньшей мере примерно на 100 С или более превышающую температуру реакции и удельное сопротивление в диапазоне примерно от 1 мкОмсм до 0,1 Омсм в диапазоне температур нагревания. Материал резистивного элемента (38) может включать в себя один или два выбранных из графита карбида кремния и кремния. Графит, который часто используется в качестве резистивного элемента (38) для резистивного нагревателя, может быть использован в чистой или композитной форме, будучи обработанным до необходимой длины, сечения и формы. Предпочтительно на поверхности графита образуют слой карбида кремния, имеющий толщину примерно 50-100 мкм, для предотвращения образования примесей в виде частиц. Например, слой карбида кремния может быть образован на поверхности графитовой трубки,имеющей большой диаметр, которая была обработана с образованием извилистых бороздок, для применения в качестве резистивного элемента (38), подобно графитовой трубке, использующейся для нагревания тигля с расплавленным кремнием в установке выращивания монокристаллов кремния. Кремний может быть предпочтителен в качестве резистивного элемента (38) для внутреннего нагревателя (8 а), установленного в слое высокочистых частиц кремния (3). Но поскольку высокочистый кремний имеет слишком высокое удельное сопротивление в области низких температур, его можно легировать примесями, образовав композит вместе с резистивным элементом (38), имеющим низкое удельное сопротивление, или образовать структуру, содержащую несколько слоев вместе с компонентами,которые обеспечивают хорошее резистивное нагревание при низкой температуре. Материал для резистивных элементов, часто использующийся для резистивного нагревания, может содержать металл или сплав. Материал резистивного элемента (38) может представлять собой металл или сплав, содержащий один или несколько металлических элементов, выбранных из вольфрама (W),рения (Re), осмия (Os), тантала (Та), молибдена (Мо), ниобия (Nb), иридия (Ir), рутения (Ru), технеция(La), титана (Ti), лютеция (Lu), иттрия (Y), железа (Fe), никеля (Ni), магния (Mg) и алюминия (Al). Кроме того, резистивный элемент (38) может содержать керамический компонент на неуглеродной основе и металлический элемент вместе по меньшей мере с одним компонентом, выбранным из группы,состоящей из силицида молибдена (Mo-Si), хромита лантана (La-Cr-O), диоксида циркония и их смеси.