Silikonmateriaal is die mees basiese en kernmateriaal in die halfgeleierbedryf. Die komplekse produksieproses van die halfgeleierbedryfsketting moet ook begin by die produksie van basiese silikonmateriaal.
Monokristallyne silikon sonkrag tuinlig
Monokristallyne silikon is 'n vorm van elementêre silikon. Wanneer gesmelte elementêre silikon stol, word die silikonatome in diamantrooster in baie kristalkerne gerangskik. As hierdie kristalkerne groei tot korrels met dieselfde oriëntasie van kristalvlak, sal hierdie korrels in parallel gekombineer word om in monokristallyne silikon te kristalliseer.
Monokristallyne silikon het die fisiese eienskappe van 'n kwasi-metaal en het 'n swak elektriese geleidingsvermoë, wat toeneem met toenemende temperatuur. Terselfdertyd het monokristallyne silikon ook beduidende semi-elektriese geleidingsvermoë. Ultra-suiwer monokristallyne silikon is 'n intrinsieke halfgeleier. Die geleidingsvermoë van ultra-suiwer monokristal silikon kan verbeter word deur spoor ⅢA elemente (soos boor) by te voeg, en P-tipe silikon halfgeleier kan gevorm word. Soos die byvoeging van spoor ⅤA elemente (soos fosfor of arseen) kan ook die verbetering van die mate van geleidingsvermoë, die vorming van N-tipe silikon halfgeleier.
Polisilikon is 'n vorm van elementêre silikon. Wanneer gesmelte elementêre silikon stol onder die toestand van superverkoeling, word silikonatome in baie kristalkerne gerangskik in die vorm van diamantrooster. As hierdie kristalkerne groei tot korrels met verskillende kristaloriëntasie, kombineer hierdie korrels en kristalliseer tot polisilicon. Dit verskil van monokristallyne silikon, wat in elektronika en sonselle gebruik word, en van amorfe silikon, wat in dunfilmtoestelle ensonselle tuinlig
Die verskil en verband tussen die twee
In monokristallyne silikon is die kristalraamstruktuur eenvormig en kan uitgeken word aan die eenvormige uiterlike voorkoms. In monokristallyne silikon is die kristalrooster van die hele monster aaneenlopend en het geen korrelgrense nie. Groot enkelkristalle is uiters skaars van aard en moeilik om in die laboratorium te maak (sien herkristallisasie). Daarteenoor is die posisies van atome in amorfe strukture beperk tot kortafstand-ordening.
Polikristallyne en subkristallyne fases bestaan uit 'n groot aantal klein kristalle of mikrokristalle. Polisilikon is 'n materiaal wat uit baie kleiner silikonkristalle bestaan. Polikristallyne selle kan tekstuur herken deur 'n sigbare plaatmetaal effek. Halfgeleier grade insluitend songraad polisilikon word omgeskakel na monokristallyne silikon, wat beteken dat die ewekansige gekoppelde kristalle in die polisilikon in 'n groot enkele kristal omgeskakel word. Monokristallyne silikon word gebruik om die meeste silikon-gebaseerde mikro-elektroniese toestelle te maak. Polisilikon kan 99,9999% suiwerheid bereik. Ultra-suiwer polisilicon word ook in die halfgeleierbedryf gebruik, soos 2 – tot 3 meter lange polisiliconstawe. In die mikro-elektroniese industrie het polisilicon toepassings op beide die makro- en mikroskale. Die produksieprosesse van monokristallyne silikon sluit die Czeckorasky-proses, sonesmelting en Bridgman-proses in.
Die verskil tussen polisilisium en monokristallyne silikon word hoofsaaklik gemanifesteer in fisiese eienskappe. Wat meganiese en elektriese eienskappe betref, is polisilisium minderwaardig as monokristallyne silikon. Polisilikon kan as grondstof gebruik word om monokristallyne silikon te trek.
1. In terme van anisotropie van meganiese eienskappe, optiese eienskappe en termiese eienskappe, is dit baie minder duidelik as monokristallyne silikon
2. In terme van elektriese eienskappe is die elektriese geleiding van polikristallyne silikon baie minder betekenisvol as dié van monokristallyne silikon, of selfs byna geen elektriese geleiding
3, in terme van chemiese aktiwiteit, die verskil tussen die twee is baie klein, gewoonlik gebruik polisilicon meer
Postyd: 24 Maart 2023