Razlika između polisilicija i monokristalnog silicija

Silicijumski materijal je najosnovniji i najvažniji materijal u industriji poluprovodnika. Složeni proizvodni proces lanca industrije poluprovodnika također bi trebao započeti proizvodnjom osnovnog silicijumskog materijala.

Monokristalna silicijska solarna vrtna lampa

Monokristalni silicijum je oblik elementarnog silicijuma. Kada se rastopljeni elementarni silicijum stvrdne, atomi silicijuma su raspoređeni u dijamantsku rešetku u mnoga kristalna jezgra. Ako ova kristalna jezgra narastu u zrna sa istom orijentacijom kristalne ravni, ova zrna će se paralelno kombinovati i kristalizovati u monokristalni silicijum.

Monokristalni silicijum ima fizička svojstva kvazimetala i slabu električnu provodljivost, koja se povećava s porastom temperature. Istovremeno, monokristalni silicijum ima i značajnu poluelektričnu provodljivost. Ultračisti monokristalni silicijum je intrinzični poluprovodnik. Provodljivost ultračistog monokristalnog silicijuma može se poboljšati dodavanjem elemenata u tragovima IIIA (kao što je bor), te se može formirati poluprovodnik silicijuma P-tipa. Na primjer, dodavanje elemenata u tragovima IIIA (kao što su fosfor ili arsen) također može poboljšati stepen provodljivosti, formirajući poluprovodnik silicijuma N-tipa.

polisilicijsolarno svjetlo

Polisilicij je oblik elementarnog silicija. Kada se rastopljeni elementarni silicij stvrdne pod uvjetima pothlađenja, atomi silicija su raspoređeni u mnoga kristalna jezgra u obliku dijamantske rešetke. Ako ova kristalna jezgra narastu u zrna s različitom kristalnom orijentacijom, ta zrna se kombiniraju i kristaliziraju u polisilicij. Razlikuje se od monokristalnog silicija, koji se koristi u elektronici i solarnim ćelijama, te od amorfnog silicija, koji se koristi u uređajima s tankim filmom i...vrtna rasvjeta sa solarnim ćelijama

Razlika i veza između njih dvoje

U monokristalnom silicijumu, kristalna struktura je ujednačena i može se prepoznati po ujednačenom vanjskom izgledu. U monokristalnom silicijumu, kristalna rešetka cijelog uzorka je kontinuirana i nema granica zrna. Veliki monokristali su izuzetno rijetki u prirodi i teško ih je napraviti u laboratoriji (vidi rekristalizacija). Nasuprot tome, položaji atoma u amorfnim strukturama ograničeni su na uređenje kratkog dometa.

Polikristalne i subkristalne faze sastoje se od velikog broja malih kristala ili mikrokristala. Polisilicij je materijal sastavljen od mnogo manjih kristala silicija. Polikristalne ćelije mogu prepoznati teksturu po vidljivom efektu lima. Poluprovodničke vrste, uključujući polisilicij solarne kvalitete, pretvaraju se u monokristalni silicij, što znači da se nasumično povezani kristali u polisiliciju pretvaraju u veliki monokristal. Monokristalni silicij se koristi za izradu većine mikroelektronskih uređaja na bazi silicija. Polisilicij može postići čistoću od 99,9999%. Ultračisti polisilicij se također koristi u industriji poluvodiča, kao što su polisilicijske šipke dužine 2 do 3 metra. U mikroelektronskoj industriji, polisilicij ima primjenu i na makro i na mikro skali. Proizvodni procesi monokristalnog silicija uključuju Czeckorasky proces, zonsko topljenje i Bridgmanov proces.

Razlika između polisilicija i monokristalnog silicija uglavnom se manifestuje u fizičkim svojstvima. U pogledu mehaničkih i električnih svojstava, polisilicij je inferiorniji u odnosu na monokristalni silicij. Polisilicij se može koristiti kao sirovina za izvlačenje monokristalnog silicija.

1. Što se tiče anizotropije mehaničkih, optičkih i termičkih svojstava, daleko je manje očigledna nego kod monokristalnog silicija.

2. Što se tiče električnih svojstava, električna provodljivost polikristalnog silicija je daleko manje značajna od one kod monokristalnog silicija, ili čak gotovo da nema električnu provodljivost.

3, u smislu hemijske aktivnosti, razlika između njih je vrlo mala, uglavnom se više koristi polisilicijum