Rozdiel medzi polykryštalickým kremíkom a monokryštalickým kremíkom

Kremíkový materiál je najzákladnejším a najdôležitejším materiálom v polovodičovom priemysle. Komplexný výrobný proces reťazca polovodičového priemyslu by mal tiež začínať výrobou základného kremíkového materiálu.

Solárne záhradné svetlo z monokryštalického kremíka

Monokryštalický kremík je forma elementárneho kremíka. Keď roztavený elementárny kremík stuhne, atómy kremíka sú usporiadané v diamantovej mriežke do mnohých kryštálových jadier. Ak tieto kryštálové jadrá narastú do zŕn s rovnakou orientáciou kryštálovej roviny, tieto zrná sa paralelne spoja a kryštalizujú do monokryštalického kremíka.

Monokryštalický kremík má fyzikálne vlastnosti kvázikovu a slabú elektrickú vodivosť, ktorá sa zvyšuje so zvyšujúcou sa teplotou. Zároveň má monokryštalický kremík aj významnú poloelektrickú vodivosť. Ultračistý monokryštalický kremík je vnútorný polovodič. Vodivosť ultračistého monokryštalického kremíka sa dá zlepšiť pridaním stopových prvkov IIIA (ako je bór) a môže sa vytvoriť kremíkový polovodič typu P. Napríklad pridaním stopových prvkov IIIA (ako je fosfor alebo arzén) sa môže tiež zlepšiť stupeň vodivosti a vytvoriť kremíkový polovodič typu N.

polysilikónslnečné svetlo

Polykremík je forma elementárneho kremíka. Keď roztavený elementárny kremík stuhne za podmienok podchladenia, atómy kremíka sú usporiadané do mnohých kryštálových jadier vo forme diamantovej mriežky. Ak tieto kryštálové jadrá narastú do zŕn s rôznou kryštálovou orientáciou, tieto zrná sa spoja a kryštalizujú do polykremíka. Líši sa od monokryštalického kremíka, ktorý sa používa v elektronike a solárnych článkoch, a od amorfného kremíka, ktorý sa používa v tenkovrstvových zariadeniach a...záhradné svetlo so solárnymi článkami

Rozdiel a súvislosť medzi nimi

V monokryštalickom kremíku je kryštalická štruktúra rovnomerná a možno ju identifikovať podľa rovnomerného vonkajšieho vzhľadu. V monokryštalickom kremíku je kryštalická mriežka celej vzorky súvislá a nemá žiadne hranice zŕn. Veľké monokryštály sú v prírode mimoriadne zriedkavé a v laboratóriu sa ťažko vyrábajú (pozri rekryštalizácia). Naproti tomu polohy atómov v amorfných štruktúrach sú obmedzené na usporiadanie v krátkom dosahu.

Polykryštalické a subkryštalické fázy pozostávajú z veľkého počtu malých kryštálov alebo mikrokryštálov. Polykremík je materiál zložený z mnohých menších kremíkových kryštálov. Polykryštalické články dokážu rozpoznať textúru viditeľným efektom plechu. Polovodičové triedy vrátane polykremíka solárnej kvality sa premieňajú na monokryštalický kremík, čo znamená, že náhodne spojené kryštály v polykremíku sa premieňajú na veľký monokryštál. Monokryštalický kremík sa používa na výrobu väčšiny mikroelektronických zariadení na báze kremíka. Polykremík môže dosiahnuť čistotu 99,9999 %. Ultračistý polykremík sa používa aj v polovodičovom priemysle, ako sú napríklad 2 až 3 metre dlhé polykremíkové tyče. V mikroelektronickom priemysle má polykremík uplatnenie na makro aj mikroúrovni. Medzi výrobné procesy monokryštalického kremíka patrí Czeckoraského proces, zónové tavenie a Bridgmanov proces.

Rozdiel medzi polykryštalickým kremíkom a monokryštalickým kremíkom sa prejavuje najmä vo fyzikálnych vlastnostiach. Z hľadiska mechanických a elektrických vlastností je polykremík horší ako monokryštalický kremík. Polykremík sa môže použiť ako surovina na ťahanie monokryštalického kremíka.

1. Pokiaľ ide o anizotropiu mechanických vlastností, optických vlastností a tepelných vlastností, je oveľa menej zrejmá ako monokryštalický kremík

2. Pokiaľ ide o elektrické vlastnosti, elektrická vodivosť polykryštalického kremíka je oveľa menej významná ako vodivosť monokryštalického kremíka, alebo dokonca takmer žiadna elektrická vodivosť.

3, pokiaľ ide o chemickú aktivitu, rozdiel medzi nimi je veľmi malý, vo všeobecnosti sa viac používa polysilikón