Siliciummateriale er det mest grundlæggende og kernemateriale i halvlederindustrien. Den komplekse produktionsproces i halvlederindustriens kæde bør også starte fra produktionen af basisk siliciummateriale.
Monokrystallinsk silicium solar havelampe
Monokrystallinsk silicium er en form for elementært silicium. Når smeltet elementært silicium størkner, er siliciumatomerne arrangeret i diamantgitter i mange krystalkerner. Hvis disse krystalkerner vokser til korn med samme orientering af krystalplan, vil disse korn blive kombineret parallelt for at krystallisere til monokrystallinsk silicium.
Monokrystallinsk silicium har de fysiske egenskaber som et kvasi-metal og har en svag elektrisk ledningsevne, som stiger med stigende temperatur. Samtidig har monokrystallinsk silicium også betydelig semi-elektrisk ledningsevne. Ultrarent monokrystallinsk silicium er en iboende halvleder. Ledningsevnen af ultrarent monokrystal silicium kan forbedres ved at tilføje spor ⅢA-elementer (såsom bor), og P-type siliciumhalvleder kan dannes. Såsom tilføjelse af spor ⅤA elementer (såsom fosfor eller arsen) kan også forbedre graden af ledningsevne, dannelsen af N-type silicium halvleder.
Polysilicium er en form for elementært silicium. Når smeltet elementært silicium størkner under underafkøling, arrangeres siliciumatomer i mange krystalkerner i form af diamantgitter. Hvis disse krystalkerner vokser til korn med forskellig krystalorientering, kombineres disse korn og krystalliseres til polysilicium. Det adskiller sig fra monokrystallinsk silicium, som bruges i elektronik og solceller, og fra amorft silicium, som bruges i tyndfilmsapparater ogsolceller havelys
Forskellen og sammenhængen mellem de to
I monokrystallinsk silicium er krystalrammestrukturen ensartet og kan identificeres ved det ensartede ydre udseende. I monokrystallinsk silicium er krystalgitteret i hele prøven kontinuerligt og har ingen korngrænser. Store enkeltkrystaller er ekstremt sjældne i naturen og vanskelige at lave i laboratoriet (se omkrystallisation). I modsætning hertil er atomernes positioner i amorfe strukturer begrænset til kortrækkende orden.
Polykrystallinske og subkrystallinske faser består af et stort antal små krystaller eller mikrokrystaller. Polysilicium er et materiale, der består af mange mindre siliciumkrystaller. Polykrystallinske celler kan genkende tekstur ved en synlig pladeeffekt. Halvlederkvaliteter inklusive polysilicium af solenergi omdannes til monokrystallinsk silicium, hvilket betyder, at de tilfældigt forbundne krystaller i polysilicium omdannes til en stor enkelt krystal. Monokrystallinsk silicium bruges til at fremstille de fleste siliciumbaserede mikroelektroniske enheder. Polysilicium kan opnå 99,9999% renhed. Ultrarent polysilicium bruges også i halvlederindustrien, såsom 2 – til 3 meter lange polysiliciumstænger. I mikroelektronikindustrien har polysilicium anvendelser på både makro- og mikroskala. Produktionsprocesserne for monokrystallinsk silicium omfatter Czeckorasky-processen, zonesmeltning og Bridgman-processen.
Forskellen mellem polysilicium og monokrystallinsk silicium manifesteres hovedsageligt i fysiske egenskaber. Med hensyn til mekaniske og elektriske egenskaber er polysilicium ringere end monokrystallinsk silicium. Polysilicium kan bruges som råmateriale til at trække monokrystallinsk silicium.
1. Med hensyn til anisotropi af mekaniske egenskaber, optiske egenskaber og termiske egenskaber er det langt mindre indlysende end monokrystallinsk silicium
2. Med hensyn til elektriske egenskaber er den elektriske ledningsevne af polykrystallinsk silicium langt mindre signifikant end den for monokrystallinsk silicium, eller endda næsten ingen elektrisk ledningsevne
3, med hensyn til kemisk aktivitet, er forskellen mellem de to meget lille, generelt bruge polysilicium mere
Indlægstid: Mar-24-2023