Силициевият материал е най-основният и основен материал в полупроводниковата индустрия.Сложният производствен процес на веригата на полупроводниковата индустрия също трябва да започне от производството на основен силициев материал.
Слънчева градинска лампа от монокристален силиций
Монокристалният силиций е форма на елементарен силиций.Когато разтопеният елементарен силиций се втвърди, силициевите атоми се подреждат в диамантена решетка в множество кристални ядра.Ако тези кристални ядра растат в зърна със същата ориентация на кристалната равнина, тези зърна ще се комбинират паралелно, за да кристализират в монокристален силиций.
Монокристалният силиций има физичните свойства на квазиметал и има слаба електрическа проводимост, която се увеличава с повишаване на температурата.В същото време монокристалният силиций също има значителна полуелектрическа проводимост.Изключително чистият монокристален силиций е присъщ полупроводник.Проводимостта на ултрачистия монокристален силиций може да бъде подобрена чрез добавяне на микроелементи ⅢA (като бор) и може да се образува силициев полупроводник от P-тип.Като добавяне на микроелементи ⅤA (като фосфор или арсен) също може да подобри степента на проводимост, образуването на N-тип силициев полупроводник.
Полисилиций е форма на елементарен силиций.Когато разтопеният елементарен силиций се втвърди при условия на преохлаждане, силициевите атоми се подреждат в множество кристални ядра под формата на диамантена решетка.Ако тези кристални ядра растат в зърна с различна кристална ориентация, тези зърна се комбинират и кристализират в полисилиций.Различава се от монокристалния силиций, който се използва в електрониката и слънчевите клетки, и от аморфния силиций, който се използва в тънкослойни устройства ислънчеви клетки градинска светлина
Разликата и връзката между двете
В монокристалния силиций структурата на кристалната рамка е еднаква и може да бъде разпозната по еднородния външен вид.В монокристалния силиций кристалната решетка на цялата проба е непрекъсната и няма граници на зърната.Големите единични кристали са изключително редки в природата и трудно се правят в лаборатория (вижте прекристализация).Обратно, позициите на атомите в аморфните структури са ограничени до подреждане на къси разстояния.
Поликристалните и субкристалните фази се състоят от голям брой малки кристали или микрокристали.Полисилиций е материал, съставен от множество по-малки силициеви кристали.Поликристалните клетки могат да разпознаят текстурата чрез видим ефект на метален лист.Класове полупроводници, включително полисилиций от соларен клас, се преобразуват в монокристален силиций, което означава, че произволно свързаните кристали в полисилиция се превръщат в голям единичен кристал.Монокристалният силиций се използва за направата на повечето базирани на силиций микроелектронни устройства.Полисилиций може да постигне 99,9999% чистота.Изключително чистият полисилиций се използва и в полупроводниковата индустрия, като полисилициеви пръти с дължина от 2 до 3 метра.В индустрията на микроелектрониката полисилицийът има приложения както в макро, така и в микромащаб.Производствените процеси на монокристален силиций включват процеса на Чекораски, зоновото топене и процеса на Бриджман.
Разликата между полисилиций и монокристален силиций се проявява главно във физичните свойства.По механични и електрически свойства полисилицият е по-нисък от монокристалния силиций.Полисилиций може да се използва като суровина за изтегляне на монокристален силиций.
1. По отношение на анизотропията на механичните свойства, оптичните свойства и топлинните свойства, той е много по-малко очевиден от монокристалния силиций
2. По отношение на електрическите свойства, електрическата проводимост на поликристалния силиций е много по-малко значима от тази на монокристалния силиций или дори почти няма електрическа проводимост
3, по отношение на химическата активност, разликата между двете е много малка, обикновено се използва повече полисилиций
Време на публикуване: 24 март 2023 г