Razlika između polisilicija i monokristalnog silicija

Silicijski materijal je najosnovniji i ključni materijal u poluvodičkoj industriji. Složeni proizvodni proces lanca poluvodičke industrije također bi trebao započeti proizvodnjom osnovnog silicijskog materijala.

Monokristalna silicijska solarna vrtna svjetiljka

Monokristalni silicij je oblik elementarnog silicija. Kada se rastaljeni elementarni silicij skruti, atomi silicija su raspoređeni u dijamantnoj rešetki u mnoge kristalne jezgre. Ako te kristalne jezgre narastu u zrna s istom orijentacijom kristalne ravnine, ta će se zrna paralelno kombinirati i kristalizirati u monokristalni silicij.

Monokristalni silicij ima fizička svojstva kvazimetala i slabu električnu vodljivost, koja se povećava s porastom temperature. Istovremeno, monokristalni silicij ima i značajnu poluelektričnu vodljivost. Ultračisti monokristalni silicij je intrinzični poluvodič. Vodljivost ultračistog monokristalnog silicija može se poboljšati dodavanjem elemenata u tragovima IIIA (kao što je bor), te se može formirati silicijev poluvodič P-tipa. Na primjer, dodavanjem elemenata u tragovima IIIA (kao što su fosfor ili arsen) također se može poboljšati stupanj vodljivosti, te se može formirati silicijev poluvodič N-tipa.

polisilicijsolarno svjetlo

Polisilicij je oblik elementarnog silicija. Kada se rastaljeni elementarni silicij skruti pod uvjetima pothlađenja, atomi silicija su raspoređeni u mnoge kristalne jezgre u obliku dijamantne rešetke. Ako te kristalne jezgre 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 tankoslojnim uređajima i...vrtna rasvjeta sa solarnim ćelijama

Razlika i veza između njih dvoje

U monokristalnom siliciju, kristalna struktura je ujednačena i može se prepoznati po ujednačenom vanjskom izgledu. U monokristalnom siliciju, kristalna rešetka cijelog uzorka je kontinuirana i nema granica zrna. Veliki monokristali su izuzetno rijetki u prirodi i teško ih je napraviti u laboratoriju (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 silicijevih kristala. Polikristalne ćelije mogu prepoznati teksturu po vidljivom efektu lima. Poluvodičke 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 koristi se za izradu većine mikroelektroničkih uređaja na bazi silicija. Polisilicij može postići čistoću od 99,9999%. Ultračisti polisilicij također se koristi u poluvodičkoj industriji, kao što su polisilicijske šipke duljine 2 do 3 metra. U mikroelektronskoj industriji, polisilicij ima primjenu i na makro i na mikro razini. Proizvodni procesi monokristalnog silicija uključuju Czeckoraskyjev proces, zonsko taljenje i Bridgmanov proces.

Razlika između polisilicija i monokristalnog silicija uglavnom se očituje u fizičkim svojstvima. Što se tiče mehaničkih i električnih svojstava, polisilicij je inferiorniji od monokristalnog silicija. Polisilicij se može koristiti kao sirovina za izvlačenje monokristalnog silicija.

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

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

3, što se tiče kemijske aktivnosti, razlika između njih je vrlo mala, općenito se više koristi polisilicij