在高纯硅的制备方法中，热分解法SiH4具有广阔的应用前景。该方法的整个过程可分为三个部分：SiH4的合成、提纯和热分解。

（1） SiH4的合成

桂花镁热分解制备SiH4是工业上广泛使用的方法。硅化镁（Mg2Si）是由硅粉和镁粉在500～550℃的氢气（真空或氩气）中混合而成。反应式如下：

2Mg+Si=Mg2Si

然后硅化镁和固体氯化铵在液氨介质中反应生成SiH4。

Mg2Si+4NH4Cl=SiH4↑+2MgCl2+4NH3↑

液氨不仅是介质，还提供低温环境。通过这种方法获得的SiH4相对纯净，但在实际生产中仍然存在未受影响的镁，因此会发生以下副反应：

Mg+2NH4Cl=MgCl2+2NH3+H2↑

因此，产生的SiH4气体通常与氢混合。

制造氯化铵时使用的氯化铵必须是干燥的，否则硅化镁与水相互作用产生的产品不是SiH4，而是氢，其反应式如下：

2Mg2Si+8 NH4Cl+H2O=4 MgCl2+Si2H2O3+8 NH3↑+6 H2↑

由于SiH4在空气中易燃，在高浓度下容易爆炸，因此整个系统必须与氧气隔离，不得与外部空气接触。

（2） SiH4的提纯

SiH4在室温下处于气态。一般来说，气体清洁比液体和固体更容易。由于SiH4的形成温度较低，大多数金属食品在如此低的温度下不容易形成挥发性氢化物，即使它们能够形成，但由于其沸点较高，很难与SiH4一起蒸发，因此SiH4在生成过程中被冷却一次，有效地去除杂质，不产生挥发性氢化物。

SiH4在液氨中进行。在低温下，乙烷（B2H6）和液氨形成的非挥发性络合物（B2H6-2NH3）被去除，因此生成的SiH4不是硼杂质，这是SiH4方法的优点之一。然而，SiH4还含有氨、氢、微量磷化氢（PH3）、硫化氢（H2S）、砷化氢（AsH3）、锑化物（SbH3），甲烷（CH4）、水和其他杂质。由于SiH4的沸点与它们的沸点相差很大，因此可以通过低温液化去除水和氨，通过蒸馏去除其他杂质。此外，还可以使用吸附法、预热法分解法（因为除SiH4外，其他杂质氢化物气体的分解温度低于380℃，SiH4可以分解高达600℃，所以将预热炉的温度控制在380℃左右可以分解杂质氢化物，达到提纯SiH4的目的），或者几种方法可以结合起来达到清洁的目的。

（3） SiH4的热分解

SiH4气体被送入SiH4分解炉。在800～900℃的加热硅芯上，SiH4分解并沉积高纯度多晶硅。反应式如下：SiH4=Si+2H2↑

SiH4热分解法具有以下优点：

① 在分解过程中，不添加还原剂，因此还原剂不会变色。

② SiH4纯度高。在SiH4合成过程中，金属杂质被有效去除。特别有价值的是，氨对硼氢化合物有很强的络合作用，可以去除最难从硅中分离出的有害杂质硼。然后，还可以使用对磷化氢、砷、硫化氢和硼烷等杂质具有高吸附能力的分子筛纯化SiH4，以获得高纯度产品，这是SiH4方法的另一个突出优点。

③ SiH4的分解温度一般为800～900℃，远低于其他方法，因此高温蒸发或扩散引入的杂质很少。同时，SiH4的分解产物无腐蚀性，可防止设备腐蚀和腐蚀对硅的污染。然而，四氯化硅或三氯氢硅的氢还原会产生高度腐蚀性的氯化氢气体。