Skirtumas tarp polikristalinio silicio ir monokristalinio silicio

Silicio medžiaga yra pagrindinė ir pagrindinė medžiaga puslaidininkių pramonėje. Sudėtingas puslaidininkių pramonės grandinės gamybos procesas taip pat turėtų prasidėti nuo pagrindinės silicio medžiagos gamybos.

Monokristalinis silicio saulės sodo šviestuvas

Monokristalinis silicis yra elementinio silicio forma. Kai išlydytas elementinis silicis sukietėja, silicio atomai išsidėstę deimanto gardelėje į daugelį kristalinių branduolių. Jei šie kristaliniai branduoliai išauga į grūdelius su ta pačia kristalinės plokštumos orientacija, šie grūdeliai susijungia lygiagrečiai ir kristalizuojasi į monokristalinį silicį.

Monokristalinis silicis turi kvazimetalo fizikines savybes ir silpną elektrinį laidumą, kuris didėja kylant temperatūrai. Tuo pačiu metu monokristalinis silicis taip pat pasižymi dideliu pusiau elektriniu laidumu. Itin grynas monokristalinis silicis yra vidinis puslaidininkis. Itin gryno monokristalinio silicio laidumą galima pagerinti pridedant IIIA elementų pėdsakų (pvz., boro), ir susidaryti P tipo silicio puslaidininkiams. Pavyzdžiui, pridėjus IIIA elementų pėdsakų (pvz., fosforo ar arseno), taip pat galima pagerinti laidumo laipsnį, susidarant N tipo silicio puslaidininkiams.

polikristalinis silicissaulės šviesa

Polikristalinis silicis yra elementinio silicio forma. Kai išlydytas elementinis silicis sukietėja perkaitimo sąlygomis, silicio atomai išsidėstę į daugelį kristalinių branduolių deimantinės gardelės pavidalu. Jei šie kristaliniai branduoliai išauga į skirtingos kristalinės orientacijos grūdelius, šie grūdeliai susijungia ir kristalizuojasi į polikristalinį silicį. Jis skiriasi nuo monokristalinio silicio, kuris naudojamas elektronikoje ir saulės elementuose, ir nuo amorfinio silicio, kuris naudojamas plonasluoksniuose įrenginiuose ir...saulės elementai sodo šviesa

Skirtumas ir ryšys tarp jų

Monokristaliniame silicyje kristalinė karkasinė struktūra yra vienoda ir gali būti atpažįstama pagal vienodą išorinę išvaizdą. Monokristaliniame silicyje viso mėginio kristalinė gardelė yra ištisinė ir neturi grūdelių ribų. Dideli monokristalai gamtoje yra itin reti ir juos sunku pagaminti laboratorijoje (žr. rekristalinimą). Priešingai, amorfinėse struktūrose atomų padėtys yra apribotos trumpojo nuotolio tvarkos.

Polikristalinės ir subkristalinės fazės susideda iš daugybės mažų kristalų arba mikrokristalų. Polikristalinis silicis yra medžiaga, sudaryta iš daugelio mažesnių silicio kristalų. Polikristalinės ląstelės gali atpažinti tekstūrą pagal matomą lakštinio metalo efektą. Puslaidininkių rūšys, įskaitant saulės energijos gamybos polikristalinį silicį, yra paverčiamos monokristaliniu siliciu, o tai reiškia, kad atsitiktinai sujungti polikristalinio silicio kristalai paverčiami dideliu monokristalu. Monokristalinis silicis naudojamas daugumai silicio pagrindu pagamintų mikroelektronikos prietaisų gaminti. Polikristalinis silicis gali pasiekti 99,9999 % grynumo. Itin grynas polikristalinis silicis taip pat naudojamas puslaidininkių pramonėje, pavyzdžiui, 2–3 metrų ilgio polikristalinio silicio strypams gaminti. Mikroelektronikos pramonėje polikristalinis silicis naudojamas tiek makro, tiek mikro lygmeniu. Monokristalinio silicio gamybos procesai apima Čekoraskio procesą, zoninį lydymą ir Bridgmano procesą.

Skirtumas tarp polikristalinio silicio ir monokristalinio silicio daugiausia pasireiškia fizinėmis savybėmis. Mechaninių ir elektrinių savybių požiūriu polikristalinis silicis yra prastesnis už monokristalinį silicį. Polikristalinis silicis gali būti naudojamas kaip žaliava monokristalinio silicio tempimui.

1. Kalbant apie mechaninių, optinių ir terminių savybių anizotropiją, ji yra daug mažiau akivaizdi nei monokristalinis silicis

2. Kalbant apie elektrines savybes, polikristalinio silicio elektrinis laidumas yra daug mažesnis nei monokristalinio silicio arba beveik neturi elektrinio laidumo.

3, kalbant apie cheminį aktyvumą, skirtumas tarp šių dviejų yra labai mažas, dažniausiai naudojamas polikristalinis silicis.