Kremíkový materiál je najzákladnejším a najzákladnejším materiálom v polovodičovom priemysle.Zložitý výrobný proces reťazca polovodičového priemyslu by mal začať aj výrobou základného kremíkového materiálu.
Solárne záhradné svietidlo 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 vyrastú do zŕn s rovnakou orientáciou kryštálovej roviny, tieto zrná sa spoja paralelne, aby kryštalizovali do monokryštalického kremíka.
Monokryštalický kremík má fyzikálne vlastnosti kvázi kovu a má slabú elektrickú vodivosť, ktorá sa zvyšuje so zvyšujúcou sa teplotou.Monokryštalický kremík má zároveň výraznú poloelektrickú vodivosť.Ultra čistý monokryštalický kremík je vnútorný polovodič.Vodivosť ultračistého monokryštalického kremíka sa môže zlepšiť pridaním stopových prvkov ⅢA (ako je bór) a môže sa vytvoriť kremíkový polovodič typu P.Napríklad pridanie stopových prvkov ⅤA (ako je fosfor alebo arzén) môže tiež zlepšiť stupeň vodivosti, tvorbu kremíkového polovodiča typu N.
Polysilikón 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 rastú do zŕn s rôznou orientáciou kryštálov, tieto zrná sa spoja a kryštalizujú do polykremíku.Líši sa od monokryštalického kremíka, ktorý sa používa v elektronike a solárnych článkoch, a od amorfného kremíka, ktorý sa používa v tenkovrstvových zariadeniach azáhradné svetlo so solárnymi článkami
Rozdiel a spojenie medzi nimi
V monokryštalickom kremíku je štruktúra kryštálového rámu jednotná a možno ju identifikovať podľa jednotného vonkajšieho vzhľadu.V monokryštalickom kremíku je kryštálová mriežka celej vzorky spojitá a nemá hranice zŕn.Veľké monokryštály sú v prírode extrémne zriedkavé a ťažko sa vyrábajú v laboratóriu (pozri rekryštalizáciu).Na rozdiel od toho sú polohy atómov v amorfných štruktúrach obmedzené na usporiadanie s krátkym dosahom.
Polykryštalické a subkryštalické fázy pozostávajú z veľkého počtu malých kryštálov alebo mikrokryštálov.Polysilikón je materiál zložený z mnohých menších kremíkových kryštálov.Polykryštalické bunky dokážu rozoznať textúru podľa viditeľného efektu plechu.Typy polovodičov vrátane polysilikónu solárnej kvality sa konvertujú na monokryštalický kremík, čo znamená, že náhodne spojené kryštály v polykremíku sa premenia na veľký monokryštál.Monokryštalický kremík sa používa na výrobu väčšiny mikroelektronických zariadení na báze kremíka.Polysilikón môže dosiahnuť 99,9999% čistotu.Ultračistý polysilikón sa používa aj v polovodičovom priemysle, ako napríklad 2 až 3 metre dlhé polysilikónové tyče.V mikroelektronickom priemysle má polysilikón uplatnenie v makro aj mikro meradle.Výrobné procesy monokryštalického kremíka zahŕňajú Czeckoraského proces, zónové tavenie a Bridgmanov proces.
Rozdiel medzi polykremíkom a monokryštalickým kremíkom sa prejavuje najmä vo fyzikálnych vlastnostiach.Pokiaľ ide o mechanické a elektrické vlastnosti, polykremík je horší ako monokryštalický kremík.Polysilikón sa môže použiť ako surovina na ťahanie monokryštalického kremíka.
1. Z hľadiska anizotropie mechanických vlastností, optických vlastností a tepelných vlastností je ďaleko menej zrejmý ako monokryštalický kremík
2. Pokiaľ ide o elektrické vlastnosti, elektrická vodivosť polykryštalického kremíka je oveľa menej významná ako elektrická 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
Čas odoslania: 24. marca 2023