Siliciummateriaal is het meest basis- en kernmateriaal in de halfgeleiderindustrie.Het complexe productieproces van de keten van de halfgeleiderindustrie zou ook moeten beginnen bij de productie van basismateriaal silicium.
Monokristallijne silicium tuinlamp op zonne-energie
Monokristallijn silicium is een vorm van elementair silicium.Wanneer gesmolten elementair silicium stolt, worden de siliciumatomen in diamantroosters 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 quasi-metaal en heeft een zwakke elektrische geleidbaarheid, die toeneemt bij 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 van ⅢA-elementen (zoals boor) toe te voegen, en er kan een siliciumhalfgeleider van het P-type worden gevormd.Zoals de toevoeging van sporen ⅤA-elementen (zoals fosfor of arseen) kan ook de mate van geleidbaarheid verbeteren, de vorming van N-type siliciumhalfgeleider.
Polysilicium is een vorm van elementair silicium.Wanneer gesmolten elementair silicium stolt onder de voorwaarde van onderkoeling, worden siliciumatomen gerangschikt in vele kristalkernen in de vorm van diamantroosters.Als deze kristalkernen uitgroeien tot korrels met verschillende kristaloriëntaties, combineren deze korrels zich en kristalliseren ze uit tot polysilicium.Het verschilt van monokristallijn silicium, dat wordt gebruikt in elektronica en zonnecellen, en van amorf silicium, dat wordt gebruikt in dunnefilmapparaten en zonnecellen.zonnecellen tuinlicht
Het verschil en de verbinding tussen de twee
In monokristallijn silicium is de kristalframestructuur uniform en kan worden geïdentificeerd aan de hand van het uniforme uiterlijk.In monokristallijn silicium is het kristalrooster van het gehele monster continu en kent het geen korrelgrenzen.Grote enkele kristallen zijn uiterst zeldzaam van aard en moeilijk te maken in het laboratorium (zie herkristallisatie).Daarentegen zijn de posities van atomen in amorfe structuren beperkt tot ordening op korte afstand.
Polykristallijne en subkristallijne fasen bestaan uit een groot aantal kleine kristallen of microkristallen.Polysilicium is een materiaal dat bestaat uit veel kleinere siliciumkristallen.Polykristallijne cellen kunnen textuur herkennen aan een zichtbaar plaateffect.Halfgeleiderkwaliteiten, waaronder polysilicium van zonne-energie, worden omgezet in monokristallijn silicium, wat betekent dat de willekeurig verbonden kristallen in het polysilicium worden omgezet in een groot enkel kristal.Monokristallijn silicium wordt gebruikt om de meeste op silicium gebaseerde micro-elektronische apparaten te maken.Polysilicium kan een zuiverheid van 99,9999% bereiken.Ook in de halfgeleiderindustrie wordt ultrazuiver polysilicium gebruikt, zoals polysiliciumstaven van 2 tot 3 meter lang.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 Bridgman-proces.
Het verschil tussen polysilicium en monokristallijn silicium komt vooral tot uiting in fysische eigenschappen.In termen van 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 voor de hand liggend dan monokristallijn silicium
2. In termen van elektrische eigenschappen is de elektrische geleidbaarheid van polykristallijn silicium veel minder significant 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, gebruik over het algemeen meer polysilicium
Posttijd: 24 maart 2023