Silicio medžiaga yra pati 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 deimantinėje gardelėje išsidėsto į daugybę kristalų branduolių. Jei šie kristalų branduoliai išaugs į grūdelius, kurių kristalinės plokštumos orientacija yra tokia pati, šie grūdeliai bus sujungti lygiagrečiai, kad kristalizuotųsi į monokristalinį silicį.
Monokristalinis silicis turi beveik metalo fizines savybes ir silpną elektrinį laidumą, kuris didėja didėjant temperatūrai. Tuo pačiu metu monokristalinis silicis taip pat turi didelį pusiau elektrinį laidumą. Itin grynas monokristalinis silicis yra vidinis puslaidininkis. Itin gryno monokristalinio silicio laidumą galima pagerinti pridedant mikroelementų ⅢA (pvz., boro), ir galima suformuoti P tipo silicio puslaidininkį. Tokie kaip ⅤA elementų pėdsakų (pvz., Fosforo ar arseno) pridėjimas taip pat gali pagerinti laidumo laipsnį, N tipo silicio puslaidininkių susidarymą.
Polisilicis yra elementinio silicio forma. Kai išlydytas elementinis silicis sukietėja esant peršalimui, silicio atomai deimantinės gardelės pavidalu išsidėsto į daugybę kristalų branduolių. Jei šie kristalų branduoliai išauga į skirtingos kristalų orientacijos grūdelius, šie grūdeliai susijungia ir kristalizuojasi į polisilicį. Jis skiriasi nuo monokristalinio silicio, kuris naudojamas elektronikoje ir saulės elementuose, ir nuo amorfinio silicio, kuris naudojamas plonasluoksniuose įrenginiuose irsaulės elementų sodo šviesa
Skirtumas ir ryšys tarp šių dviejų
Monokristaliniame silicyje kristalų rėmo struktūra yra vienoda ir gali būti atpažįstama pagal vienodą išorinę išvaizdą. Monokristaliniame silicyje viso mėginio kristalinė gardelė yra ištisinė ir neturi grūdelių ribų. Dideli pavieniai kristalai gamtoje yra itin reti ir juos sunku pagaminti laboratorijoje (žr. Rekristalizaciją). Priešingai, atomų padėtys amorfinėse struktūrose apsiriboja trumpo nuotolio tvarka.
Polikristalinės ir subkristalinės fazės susideda iš daugybės mažų kristalų arba mikrokristalų. Polisilicis yra medžiaga, sudaryta iš daugybės mažesnių silicio kristalų. Polikristalinės ląstelės gali atpažinti tekstūrą pagal matomą lakštinio metalo efektą. Puslaidininkių rūšys, įskaitant saulės tipo polisilicį, paverčiamos monokristaliniu siliciu, o tai reiškia, kad atsitiktinai sujungti kristalai polisilicyje paverčiami dideliais monokristalais. Monokristalinis silicis naudojamas daugumai silicio pagrindu pagamintų mikroelektroninių prietaisų gaminti. Polisilicis gali pasiekti 99,9999% grynumo. Itin grynas polisilicis taip pat naudojamas puslaidininkių pramonėje, pavyzdžiui, 2–3 metrų ilgio polisilicio strypai. Mikroelektronikos pramonėje polisilicis naudojamas tiek makro, tiek mikro mastu. Monokristalinio silicio gamybos procesai apima Czeckorasky procesą, zonos lydymą ir Bridžmano procesą.
Skirtumas tarp polisilicio ir monokristalinio silicio daugiausia pasireiškia fizinėmis savybėmis. Pagal mechanines ir elektrines savybes polisilicis yra prastesnis už monokristalinį silicį. Polisilicis gali būti naudojamas kaip žaliava monokristaliniam siliciui piešti.
1. Kalbant apie mechaninių savybių, optinių savybių ir šiluminių savybių anizotropiją, jis yra daug mažiau akivaizdus nei monokristalinis silicis.
2. Kalbant apie elektrines savybes, polikristalinio silicio elektrinis laidumas yra daug mažesnis nei monokristalinio silicio arba jo beveik nėra.
3, kalbant apie cheminį aktyvumą, skirtumas tarp šių dviejų yra labai mažas, paprastai daugiau naudojamas polisilicis
Paskelbimo laikas: 2023-03-24