Metallurgiline räni jaguneb erinevatesse klassidesse sõltuvalt puhtusastmest, mis määrab selle kasutamise erinevates tööstusharudes. Siin on üksikasjalik klassifikatsioon:
1. Metallurgiline räni (MG-Si)
Puhtus:97-99% räni
Peamised lisandid:
Raud (Fe): 0,5% või vähem
Alumiinium (Al): 0,5% või vähem
Kaltsium (Ca): 0,3% või vähem
Peamised rakendused:
Alumiiniumsulamid(nt autoosad, kosmosekomponendid).
Tootmineräni teras(elektritrafode jaoks).
Tooraine jaoksferrosiliitsiumi sulamid(kasutatakse terase tootmisel).
Tootmine: Toodetud karbotermilise redutseerimise teel elektrikaarahjudes.
2. Räni keemiline klass
Puhtus: suurem või võrdne 99%räni
Peamised lisandid:
Fe: vähem kui 0,4% või sellega võrdne
Al: vähem kui 0,4% või sellega võrdne
Ca: vähem kui 0,1% või sellega võrdne
Peamised rakendused:
Tooraine tootmisekssilikoonid(hermeetikud, määrdeained, vaigud).
Tootminepolüräni(kasutades puhastusprotsesse nagu Siemensi meetod).
Rafineerimine: Edasine töötlemine lisandite eemaldamiseks kasutamiseks keemiatööstuses ja päikeseenergias.
3. Elektrooniline räni (EG-Si)
Puhtus: suurem kui 99 või sellega võrdne0,9999% (puhtus 6N+)
Peamised lisandid:
Boor (B), fosfor (P): < 1 ppb (osa miljardi kohta).
Raskmetallid (nt Cu, Ni): < 0,1 ppb.
Peamised rakendused:
Pooljuhtvahvlidintegraallülituste (IC) ja mikrokiipide jaoks.
Fotogalvaanilised (PV) elemendidpäikesepaneelide jaoks.
Tootmine:
Saada alatespolüränikasutades selliseid protsesse nagu Czochralski meetod (CZ) või ujuvtsooni meetod (FZ).
Nõuab ülikõrget puhastamist (nt tsooni rafineerimine, keemiline aurustamine-sadestamine).
4. Päikesekvaliteediga räni (SoG{0}}Si)
Puhtus:99,9999% (6N) kuni 99,99999% (7N).
Vahepealne võimalus keemia- ja elektroonikatundide vahel.
Rakendus:
Kasutatakse peamiselt aastalpäikese fotogalvaanilised elemendid.
Majanduslik efektiivsus: Leebemad puhtusnõuded kui e-klassil, vähendades tootmiskulusid.
Põhimärkused
Polüräni versus metallurgiline räni:
Поликремний (>99,9999% Si) toodetakse keemilise puhtusega ränist ja see on EG-Si ja SoG-Si lähteaine.
Lisandite mõju:
Isegi väikesed lisandid (näiteks Fe, Al) halvendavad pooljuhtide elektrilisi omadusi.
Puhtamate klasside saamiseks on vaja täiustatud puhastustehnoloogiaid (nt destilleerimine, gaasifaasiline rafineerimine).