Diferența dintre polisilicon și siliciu monocristalin

Materialul siliciu este cel mai elementar și esențial material din industria semiconductorilor. Procesul complex de producție al lanțului industriei semiconductorilor ar trebui să înceapă, de asemenea, cu producția de material siliciu de bază.

Lampă solară de grădină din siliciu monocristalin

Siliciul monocristalin este o formă de siliciu elementar. Când siliciul elementar topit se solidifică, atomii de siliciu sunt aranjați într-o rețea diamantată, formând mai multe nuclee cristaline. Dacă aceste nuclee cristaline cresc în granule cu aceeași orientare a planului cristalin, aceste granule se vor combina în paralel pentru a cristaliza în siliciu monocristalin.

Siliciul monocristalin are proprietățile fizice ale unui cvasi-metal și o conductivitate electrică slabă, care crește odată cu creșterea temperaturii. În același timp, siliciul monocristalin are și o conductivitate semielectrică semnificativă. Siliciul monocristalin ultrapur este un semiconductor intrinsec. Conductivitatea siliciului monocristalin ultrapur poate fi îmbunătățită prin adăugarea de urme de elemente A (cum ar fi borul), putând fi formați semiconductori de siliciu de tip P. De exemplu, adăugarea de urme de elemente A (cum ar fi fosforul sau arsenicul) poate îmbunătăți, de asemenea, gradul de conductivitate, formând semiconductori de siliciu de tip N.

polisiliconlumină solară

Polisiliconul este o formă de siliciu elementar. Când siliciul elementar topit se solidifică în condiții de superrăcire, atomii de siliciu sunt aranjați în mai multe nuclee cristaline sub formă de rețea diamantată. Dacă aceste nuclee cristaline cresc în granule cu orientări cristaline diferite, aceste granule se combină și cristalizează în polisilicon. Acesta diferă de siliciul monocristalin, care este utilizat în electronică și celule solare, și de siliciul amorf, care este utilizat în dispozitive cu peliculă subțire și...lumină de grădină cu celule solare

Diferența și legătura dintre cele două

În siliciul monocristalin, structura cristalină este uniformă și poate fi identificată după aspectul exterior uniform. În siliciul monocristalin, rețeaua cristalină a întregii probe este continuă și nu are limite de granule. Monocristalele mari sunt extrem de rare în natură și dificil de realizat în laborator (vezi recristalizarea). În schimb, pozițiile atomilor în structurile amorfe sunt restricționate la ordonare pe distanțe scurte.

Fazele policristaline și subcristaline constau dintr-un număr mare de cristale mici sau microcristale. Polisiliciul este un material alcătuit din multe cristale de siliciu mai mici. Celulele policristaline pot recunoaște textura printr-un efect vizibil de foaie metalică. Gradele de semiconductori, inclusiv polisiliciul de grad solar, sunt convertite în siliciu monocristalin, ceea ce înseamnă că cristalele conectate aleatoriu din polisiliciul sunt convertite într-un monocristal mare. Siliciul monocristalin este utilizat pentru a realiza majoritatea dispozitivelor microelectronice pe bază de siliciu. Polisiliciul poate atinge o puritate de 99,9999%. Polisiliciul ultrapur este utilizat și în industria semiconductorilor, cum ar fi tijele de polisiliciu de 2 până la 3 metri lungime. În industria microelectronică, polisiliciul are aplicații atât la scară macro, cât și la scară micro. Procesele de producție a siliciului monocristalin includ procesul Czeckorasky, topirea zonală și procesul Bridgman.

Diferența dintre polisilicon și siliciul monocristalin se manifestă în principal în proprietățile fizice. În ceea ce privește proprietățile mecanice și electrice, polisiliconul este inferior siliciului monocristalin. Polisiliconul poate fi utilizat ca materie primă pentru extragerea siliciului monocristalin.

1. În ceea ce privește anizotropia proprietăților mecanice, optice și termice, este mult mai puțin evidentă decât siliciul monocristalin

2. În ceea ce privește proprietățile electrice, conductivitatea electrică a siliciului policristalin este mult mai puțin semnificativă decât cea a siliciului monocristalin, sau chiar aproape deloc conductivitate electrică.

3, în ceea ce privește activitatea chimică, diferența dintre cele două este foarte mică, în general se folosește mai mult polisilicon