Sự khác biệt giữa polysilicon và silicon đơn tinh thể

Vật liệu silicon là vật liệu cơ bản và cốt lõi nhất trong ngành công nghiệp bán dẫn. Quá trình sản xuất phức tạp của chuỗi công nghiệp bán dẫn cũng phải bắt đầu từ sản xuất vật liệu silicon cơ bản.

Đèn năng lượng mặt trời sân vườn silicon đơn tinh thể

Silic đơn tinh thể là một dạng silic nguyên tố. Khi silic nguyên tố nóng chảy đông đặc, các nguyên tử silic được sắp xếp theo mạng tinh thể kim cương thành nhiều nhân tinh thể. Nếu các nhân tinh thể này phát triển thành các hạt có cùng hướng với mặt phẳng tinh thể, các hạt này sẽ được kết hợp song song để kết tinh thành silic đơn tinh thể.

Silic đơn tinh thể có tính chất vật lý của một bán kim loại và có độ dẫn điện yếu, tăng theo nhiệt độ tăng. Đồng thời, silic đơn tinh thể cũng có độ dẫn điện bán phần đáng kể. Silic đơn tinh thể siêu tinh khiết là một chất bán dẫn nội tại. Độ dẫn điện của silic đơn tinh thể siêu tinh khiết có thể được cải thiện bằng cách thêm các nguyên tố vết ⅢA (như bo), và có thể hình thành chất bán dẫn silic loại P. Chẳng hạn như việc bổ sung các nguyên tố vết ⅤA (như phốt pho hoặc asen) cũng có thể cải thiện độ dẫn điện, hình thành chất bán dẫn silic loại N.

polysiliconánh sáng mặt trời

Polysilicon là một dạng silicon nguyên tố. Khi silicon nguyên tố nóng chảy đông đặc trong điều kiện siêu lạnh, các nguyên tử silicon được sắp xếp thành nhiều nhân tinh thể dưới dạng mạng tinh thể kim cương. Nếu các nhân tinh thể này phát triển thành các hạt có hướng tinh thể khác nhau, các hạt này kết hợp và kết tinh thành polysilicon. Nó khác với silicon đơn tinh thể, được sử dụng trong thiết bị điện tử và pin mặt trời, và silicon vô định hình, được sử dụng trong các thiết bị màng mỏng vàđèn sân vườn pin mặt trời

Sự khác biệt và mối liên hệ giữa hai

Trong silic đơn tinh thể, cấu trúc khung tinh thể đồng nhất và có thể được nhận dạng bằng hình dạng bên ngoài đồng nhất. Trong silic đơn tinh thể, mạng tinh thể của toàn bộ mẫu là liên tục và không có ranh giới hạt. Các tinh thể đơn lớn cực kỳ hiếm trong tự nhiên và khó tạo ra trong phòng thí nghiệm (xem tái kết tinh). Ngược lại, vị trí của các nguyên tử trong các cấu trúc vô định hình bị giới hạn ở trật tự tầm ngắn.

Pha đa tinh thể và pha dưới tinh thể bao gồm một số lượng lớn các tinh thể nhỏ hoặc tinh thể siêu nhỏ. Polysilicon là vật liệu được tạo thành từ nhiều tinh thể silicon nhỏ hơn. Các ô đa tinh thể có thể nhận biết kết cấu bằng hiệu ứng kim loại tấm có thể nhìn thấy. Các loại chất bán dẫn bao gồm polysilicon cấp năng lượng mặt trời được chuyển đổi thành silicon đơn tinh thể, nghĩa là các tinh thể được kết nối ngẫu nhiên trong polysilicon được chuyển đổi thành một tinh thể đơn lớn. Silic đơn tinh thể được sử dụng để chế tạo hầu hết các thiết bị vi điện tử dựa trên silicon. Polysilicon có thể đạt độ tinh khiết 99,9999%. Polysilicon siêu tinh khiết cũng được sử dụng trong ngành công nghiệp bán dẫn, chẳng hạn như các thanh polysilicon dài từ 2 đến 3 mét. Trong ngành công nghiệp vi điện tử, polysilicon có ứng dụng ở cả quy mô vĩ mô và vi mô. Các quy trình sản xuất silicon đơn tinh thể bao gồm quy trình Czeckorasky, nấu chảy theo vùng và quy trình Bridgman.

Sự khác biệt giữa polysilicon và silicon đơn tinh thể chủ yếu thể hiện ở tính chất vật lý. Về tính chất cơ học và điện, polysilicon kém hơn silicon đơn tinh thể. Polysilicon có thể được sử dụng làm nguyên liệu để kéo silicon đơn tinh thể.

1. Về mặt dị hướng của các tính chất cơ học, tính chất quang học và tính chất nhiệt, nó ít rõ ràng hơn nhiều so với silicon đơn tinh thể

2. Về mặt tính chất điện, độ dẫn điện của silic đa tinh thể kém hơn nhiều so với silic đơn tinh thể, hoặc thậm chí gần như không có độ dẫn điện.

3, về mặt hoạt động hóa học, sự khác biệt giữa hai loại này rất nhỏ, nói chung sử dụng polysilicon nhiều hơn