硅晶


硅晶

文章插图
硅晶有多晶硅和单晶硅 。单晶硅具有基本完整的点阵结构的晶体 。不同的方向具有不同的性质 , 是一种良好的半导材料 。纯度要求达到99.9999% , 甚至达到99.9999999%以上 。用于製造半导体器件、太阳能电池等 。用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成 。多晶硅 , 是单质硅的一种形态 。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时 , 硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核 , 如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒 , 则这些晶粒结合起来 , 就结晶成多晶硅 。利用价值:从目前国际太阳电池的发展过程可以看出其发展趋势为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料(包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜) 。
【硅晶】我们的生活中处处可见“硅”的身影和作用 , 晶体硅太阳能电池是近15年来形成产业化最快的 。
基本介绍中文名:硅晶
外文名:silicon
包括:多晶硅和单晶硅
作用:半导体器件等
单晶硅英文 - Monocrysta line silicon 。是硅的单晶体 。具有基本完整的点阵结构的晶体 。不同的方向具有不同的性质 , 是一种良好的半导材料 。纯度要求达到99.9999% , 甚至达到99.9999999%以上 。用于製造半导体器件、太阳能电池等 。用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成 。用途:单晶硅具有金刚石晶格 , 晶体硬而脆 , 具有金属光泽 , 能导电 , 但导电率不及金属 , 且随着温度升高而增加 , 具有半导体性质 。单晶硅是重要的半导体材料 。在单晶硅中掺入微量的第ЩA族元素 , 形成P型半导体 , 掺入微量的第VA族元素 , 形成N型 , N型和P型半导体结合在一起 , 就可做成太阳能电池 , 将辐射能转变为电能 。单晶硅是製造半导体硅器件的原料 , 用于制大功率整流器、大功率电晶体、二极体、开关器件等 。在开发能源方面是一种很有前途的材料 。单晶硅按晶体生长方法的不同 , 分为直拉法(CZ)、区熔法(FZ)和外延法 。直拉法、区熔法生长单晶硅棒材 , 外延法生长单晶硅薄膜 。直拉法生长的单晶硅主要用于半导体积体电路、二极体、外延片衬底、太阳能电池 。多晶硅(polycrystalline silicon)有灰色金属光泽 , 密度2.32~2.34g/cm3 。熔点1410℃ 。沸点2355℃ 。溶于氢氟酸和硝酸的混酸中 , 不溶于水、硝酸和盐酸 。硬度介于锗和石英之间 , 室温下质脆 , 切割时易碎裂 。加热至800℃以上即有延性 , 1300℃时显出明显变形 。常温下不活泼 , 高温下与氧、氮、硫等反应 。高温熔融状态下 , 具有较大的化学活泼性 , 能与几乎任何材料作用 。具有半导体性质 , 是极为重要的优良半导体材料 , 但微量的杂质即可大大影响其导电性 。电子工业中广泛用于製造半导体收音机、录音机、电冰柜、彩电、录像机、电子计算机等的基础材料 。由乾燥硅粉与乾燥氯化氢气体在一定条件下氯化 , 再经冷凝、精馏、还原而得 。多晶硅可作拉制单晶硅的原料 , 多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面 。例如 , 在力学性质、光学性质和热学性质的各向异性方面 , 远不如单晶硅明显;在电学性质方面 , 多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅显着 , 甚至于几乎没有导电性 。在化学活性方面 , 两者的差异极小 。多晶硅和单晶硅可从外观上加以区别 , 但真正的鉴别须通过分析测定晶体的晶面方向、导电类型和电阻率等 。多晶硅是生产单晶硅的直接原料 , 是当代人工智慧、自动控制、信息处理、光电转换等半导体器件的电子信息基础材料 。