Sự khác biệt giữa silicon polysilicon và 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 ngành bán dẫn cũng nên bắt đầu từ việc sản xuất vật liệu silicon cơ bản.

Đèn chiếu sáng mặt trời đơn tinh thể

Silicon đơn tinh thể là một dạng silicon nguyên tố. Khi silicon nguyên tố nóng chảy hóa rắn, các nguyên tử silicon được sắp xếp trong mạng kim cương thành nhiều hạt nhân tinh thể. Nếu các hạt nhân tinh thể này phát triển thành các hạt có cùng hướng của mặt phẳng tinh thể, các hạt này sẽ được kết hợp song song để kết tinh thành silicon đơn tinh thể.

Silicon đơn tinh thể có tính chất vật lý của một kim loại và có độ dẫn điện yếu, tăng khi tăng nhiệt độ. Đồng thời, silicon đơn tinh thể cũng có độ dẫn bán điện đáng kể. Silicon đơn tinh thể siêu tinh thể là một chất bán dẫn nội tại. Độ dẫn của silicon đơn tinh thể siêu tinh thể có thể được cải thiện bằng cách thêm các nguyên tố vi lượng ⅲa (như boron) và có thể hình thành các phần tử silicon loại P. Chẳng hạn như việc bổ sung các yếu tố vi lượng ⅴa (như phốt pho hoặc asen) cũng có thể cải thiện mức độ dẫn điện, sự hình thành của chất bán dẫn silicon loại N.

PolysiliconÁnh sáng mặt trời

Polysilicon là một dạng của silicon nguyên tố. Khi silicon nguyên tố nóng chảy hóa rắn trong điều kiện siêu lạnh, các nguyên tử silicon được sắp xếp thành nhiều hạt nhân tinh thể dưới dạng mạng kim cương. Nếu các hạt nhân tinh thể này phát triển thành các hạt với 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 điện tử và pin mặt trời, và từ silicon vô định hình, được sử dụng trong các thiết bị màng mỏng vàpin mặt trời ánh sáng vườn

Sự khác biệt và kết nối giữa hai

Trong silicon đơn tinh thể, cấu trúc khung tinh thể đồng đều và có thể được xác định bởi sự xuất hiện bên ngoài đồng nhất. Trong silicon đơn tinh thể, mạng tinh thể của toàn bộ mẫu là liên tục và không có ranh giới hạt. Các tinh thể đơn lớn là cực kỳ hiếm trong tự nhiên và khó thực hiện trong phòng thí nghiệm (xem kết tinh lại). Ngược lại, các vị trí của các nguyên tử trong các cấu trúc vô định hình bị giới hạn trong trật tự tầm ngắn.

Các pha đa tinh thể và tinh thể dưới màng cứng bao gồm một số lượng lớn các tinh thể nhỏ hoặc vi tinh thể. Polysilicon là một vật liệu được tạo thành từ nhiều tinh thể silicon nhỏ hơn. Các tế bào đa tinh thể có thể nhận ra kết cấu bằng hiệu ứng kim loại tấm có thể nhìn thấy. Các lớp bán dẫn bao gồm polysilicon cấp năng lượng mặt trời được chuyển đổi thành silicon đơn tinh thể, có nghĩa là các tinh thể được kết nối ngẫu nhiên trong polysilicon được chuyển đổi thành một tinh thể đơn lớn. Silicon đơn tinh thể được sử dụng để tạo ra hầu hết các thiết bị vi điện tử dựa trên silicon. Polysilicon có thể đạt được độ tinh khiết 99,9999%. Polysilicon cực kỳ pure cũng được sử dụng trong ngành công nghiệp bán dẫn, chẳng hạn như các thanh polysilicon dài 2-đến 3 mét. Trong ngành công nghiệp vi điện tử, Polysilicon có các ứng dụng ở cả quy mô vĩ mô và vi mô. Các quy trình sản xuất của silicon đơn tinh thể bao gồm quá trình czeckorasky, quá trình tan chảy khu vực và quy trình Bridgman.

Sự khác biệt giữa silicon polysilicon và đơn tinh thể chủ yếu được biểu hiện trong các tính chất vật lý. Về mặt tính chất cơ học và điện, polysilicon kém hơn so với silicon đơn tinh thể. Polysilicon có thể được sử dụng làm nguyên liệu thô để vẽ 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

3, về mặt hoạt động hóa học, sự khác biệt giữa hai là rất nhỏ, thường sử dụng polysilicon nhiều hơn