Кремниевый материал является самым основным и основным материалом в полупроводниковой промышленности. Сложный производственный процесс полупроводниковой промышленности также должен начинаться с производства базового кремниевого материала.
Монокристаллический кремниевый солнечный садовый светильник
Монокристаллический кремний представляет собой форму элементарного кремния. Когда расплавленный элементарный кремний затвердевает, атомы кремния располагаются в алмазной решетке во множество кристаллических ядер. Если эти кристаллические зародыши вырастут в зерна с одинаковой ориентацией кристаллической плоскости, эти зерна будут объединяться параллельно и кристаллизоваться в монокристаллический кремний.
Монокристаллический кремний обладает физическими свойствами квазиметалла и обладает слабой электропроводностью, которая увеличивается с повышением температуры. В то же время монокристаллический кремний обладает и значительной полуэлектрической проводимостью. Сверхчистый монокристаллический кремний является собственным полупроводником. Проводимость сверхчистого монокристаллического кремния можно улучшить, добавив следовые элементы ⅢA (такие как бор), и можно сформировать кремниевый полупроводник P-типа. Например, добавление микроэлементов ⅤA (таких как фосфор или мышьяк) также может улучшить степень проводимости, образование кремниевого полупроводника N-типа.
Поликремний — это форма элементарного кремния. Когда расплавленный элементарный кремний затвердевает в условиях переохлаждения, атомы кремния объединяются во множество кристаллических зародышей в виде алмазной решетки. Если эти кристаллические зародыши вырастают в зерна с различной кристаллической ориентацией, эти зерна объединяются и кристаллизуются в поликремний. Он отличается от монокристаллического кремния, который используется в электронике и солнечных элементах, и от аморфного кремния, который используется в тонкопленочных устройствах исадовый светильник на солнечных батареях
Разница и связь между ними
В монокристаллическом кремнии кристаллическая каркасная структура однородна и ее можно идентифицировать по однородному внешнему виду. В монокристаллическом кремнии кристаллическая решетка всего образца сплошная и не имеет границ зерен. Крупные монокристаллы чрезвычайно редки в природе и их трудно получить в лаборатории (см. Перекристаллизация). Напротив, положения атомов в аморфных структурах ограничены ближним упорядочением.
Поликристаллические и субкристаллические фазы состоят из большого количества мелких кристаллов или микрокристаллов. Поликремний — это материал, состоящий из множества более мелких кристаллов кремния. Поликристаллические клетки могут распознавать текстуру по видимому эффекту листового металла. Полупроводниковые сорта, включая поликремний солнечного качества, преобразуются в монокристаллический кремний, то есть случайно соединенные кристаллы поликремния превращаются в большой монокристалл. Монокристаллический кремний используется для изготовления большинства микроэлектронных устройств на основе кремния. Поликремний может достигать чистоты 99,9999%. Сверхчистый поликремний также используется в полупроводниковой промышленности, например, в виде поликремниевых стержней длиной от 2 до 3 метров. В микроэлектронной промышленности поликремний находит применение как на макро-, так и на микроуровне. Процессы производства монокристаллического кремния включают процесс Чеккораски, зонную плавку и процесс Бриджмена.
Разница между поликремнием и монокристаллическим кремнием в основном проявляется в физических свойствах. По механическим и электрическим свойствам поликремний уступает монокристаллическому кремнию. Поликремний можно использовать в качестве сырья для получения монокристаллического кремния.
1. С точки зрения анизотропии механических свойств, оптических свойств и термических свойств он гораздо менее очевиден, чем монокристаллический кремний.
2. С точки зрения электрических свойств электропроводность поликристаллического кремния гораздо менее значительна, чем у монокристаллического кремния, или даже почти не имеет электропроводности.
3. С точки зрения химической активности разница между ними очень мала, обычно используют поликремний больше
Время публикации: 24 марта 2023 г.