Het verschil tussen polysilicium en monokristallijn silicium

Silicium is het meest basale en kernmateriaal in de halfgeleiderindustrie. Het complexe productieproces van de halfgeleiderindustrie zou ook moeten beginnen met de productie van basissilicium.

Monokristallijn silicium zonne-tuinlamp

Monokristallijn silicium is een vorm van elementair silicium. Wanneer gesmolten elementair silicium stolt, worden de siliciumatomen in een diamantrooster gerangschikt in vele kristalkernen. Als deze kristalkernen uitgroeien tot korrels met dezelfde oriëntatie van het kristalvlak, zullen deze korrels parallel worden gecombineerd om te kristalliseren tot monokristallijn silicium.

Monokristallijn silicium heeft de fysische eigenschappen van een quasimetaal en heeft een zwakke elektrische geleidbaarheid, die toeneemt met toenemende temperatuur. Tegelijkertijd heeft monokristallijn silicium ook een aanzienlijke semi-elektrische geleidbaarheid. Ultrazuiver monokristallijn silicium is een intrinsieke halfgeleider. De geleidbaarheid van ultrazuiver monokristallijn silicium kan worden verbeterd door sporen ⅢA-elementen (zoals boor) toe te voegen, waardoor een P-type siliciumhalfgeleider kan worden gevormd. De toevoeging van sporen ⅤA-elementen (zoals fosfor of arseen) kan ook de geleidbaarheid verbeteren, wat leidt tot de vorming van N-type siliciumhalfgeleider.

polysiliciumzonnelicht

Polysilicium is een vorm van elementair silicium. Wanneer gesmolten elementair silicium stolt onder superkoeling, worden siliciumatomen gerangschikt in vele kristalkernen in de vorm van een diamantrooster. Als deze kristalkernen uitgroeien tot korrels met verschillende kristaloriëntatie, combineren deze korrels en kristalliseren ze tot polysilicium. Het verschilt van monokristallijn silicium, dat wordt gebruikt in elektronica en zonnecellen, en van amorf silicium, dat wordt gebruikt in dunnefilm-apparaten enzonnecellen tuinverlichting

Het verschil en de verbinding tussen de twee

In monokristallijn silicium is de kristalstructuur uniform en herkenbaar aan het uniforme uiterlijk. In monokristallijn silicium is het kristalrooster van het gehele monster continu en heeft het geen korrelgrenzen. Grote monokristallen zijn extreem zeldzaam in de natuur en moeilijk te maken in het laboratorium (zie rekristallisatie). De posities van atomen in amorfe structuren daarentegen zijn beperkt tot ordening op korte afstand.

Polykristallijne en subkristallijne fasen bestaan ​​uit een groot aantal kleine kristallen of microkristallen. Polysilicium is een materiaal dat is opgebouwd uit vele kleinere siliciumkristallen. Polykristallijne cellen kunnen textuur herkennen aan een zichtbaar plaatmetaaleffect. Halfgeleiderkwaliteiten, waaronder polysilicium van zonnekwaliteit, worden omgezet in monokristallijn silicium, wat betekent dat de willekeurig verbonden kristallen in het polysilicium worden omgezet in één groot enkel kristal. Monokristallijn silicium wordt gebruikt voor de productie van de meeste op silicium gebaseerde micro-elektronische apparaten. Polysilicium kan een zuiverheid van 99,9999% bereiken. Ultrazuiver polysilicium wordt ook gebruikt in de halfgeleiderindustrie, zoals 2 tot 3 meter lange polysiliciumstaven. In de micro-elektronica-industrie heeft polysilicium toepassingen op zowel macro- als microschaal. De productieprocessen van monokristallijn silicium omvatten het Czeckorasky-proces, zone-smelten en het Bridgman-proces.

Het verschil tussen polysilicium en monokristallijn silicium komt voornamelijk tot uiting in de fysische eigenschappen. Qua mechanische en elektrische eigenschappen is polysilicium inferieur aan monokristallijn silicium. Polysilicium kan worden gebruikt als grondstof voor het trekken van monokristallijn silicium.

1. In termen van anisotropie van mechanische eigenschappen, optische eigenschappen en thermische eigenschappen is het veel minder duidelijk dan monokristallijn silicium

2. Wat betreft de elektrische eigenschappen is de elektrische geleidbaarheid van polykristallijn silicium veel minder belangrijk dan die van monokristallijn silicium, of zelfs bijna geen elektrische geleidbaarheid.

3. In termen van chemische activiteit is het verschil tussen de twee erg klein, over het algemeen wordt er meer polysilicium gebruikt