Кремний материалы жартылай өткізгіш өнеркәсібіндегі ең негізгі және негізгі материал болып табылады. Жартылай өткізгіш өнеркәсіп тізбегінің күрделі өндірістік процесі де негізгі кремний материалын өндіруден басталуы керек.
Монокристалды кремнийлі күн бақша шамы
Монокристалды кремний – элементар кремнийдің бір түрі. Балқыған элементтік кремний қатқан кезде кремний атомдары алмаз торында көптеген кристалдық ядроларға орналасады. Егер бұл кристалдық ядролар кристалдық жазықтықтың бірдей бағытымен дәндерге айналса, бұл түйіршіктер монокристалды кремнийге кристалдану үшін параллельді біріктіріледі.
Монокристалды кремний квазиметалдың физикалық қасиеттеріне ие және әлсіз электр өткізгіштікке ие, ол температура жоғарылаған сайын артады. Сонымен қатар монокристалды кремний де айтарлықтай жартылай электр өткізгіштікке ие. Ультра таза монокристалды кремний – өзіндік жартылай өткізгіш. Ультра таза монокристалды кремнийдің өткізгіштігін ⅢA микроэлементтерін (мысалы, бор) қосу арқылы жақсартуға болады және P-типті кремний жартылай өткізгішін жасауға болады. ⅤA микроэлементтерін қосу сияқты (мысалы, фосфор немесе мышьяк) өткізгіштік дәрежесін, N-типті кремний жартылай өткізгішті қалыптастыруды жақсартуға болады.
Полисилиций - элементар кремнийдің бір түрі. Балқыған элементтік кремний қатты салқындату жағдайында қатқан кезде кремний атомдары алмаз торы түрінде көптеген кристалдық ядроларға орналасады. Егер бұл кристалдық ядролар әртүрлі кристалдық бағыттағы дәндерге айналатын болса, бұл дәндер біріктіріліп, полисилицийге кристалданады. Оның электроникада және күн батареяларында қолданылатын монокристалды кремнийден және жұқа қабықшалы құрылғыларда қолданылатын аморфты кремнийден жәнекүн батареялары бақша жарығы
Екеуінің айырмашылығы мен байланысы
Монокристалды кремнийде кристалды жақтау құрылымы біркелкі және біркелкі сыртқы көрінісі арқылы анықталуы мүмкін. Монокристалды кремнийде бүкіл үлгінің кристалдық торы үздіксіз және түйіршік шекаралары жоқ. Ірі монокристалдар табиғатта өте сирек кездеседі және оларды зертханада жасау қиын (қайта кристалдануды қараңыз). Керісінше, аморфты құрылымдардағы атомдардың орналасуы қысқа диапазондағы реттілікпен шектеледі.
Поликристалды және субкристалды фазалар көп мөлшердегі ұсақ кристалдардан немесе микрокристалдардан тұрады. Полисилиций - бұл көптеген кішігірім кремний кристалдарынан тұратын материал. Поликристалды жасушалар құрылымды көрінетін металл қаңылтыр эффектісі арқылы тани алады. Жартылай өткізгіш сорттары, соның ішінде күндік полисилиций монокристалды кремнийге айналады, яғни полисилицийдегі кездейсоқ қосылған кристалдар үлкен монокристалға айналады. Монокристалды кремний кремний негізіндегі микроэлектрондық құрылғылардың көпшілігін жасау үшін қолданылады. Полисилиций 99,9999% тазалыққа қол жеткізе алады. Ультра таза полисилиций жартылай өткізгіш өнеркәсібінде де қолданылады, мысалы, ұзындығы 2 – 3 метрлік полисилиций шыбықтары. Микроэлектроника өнеркәсібінде полисилиций макро және микро масштабта қолданылады. Монокристалды кремнийді өндіру процестеріне Чехораский процесі, аймақтық балқыту және Бридгман процесі жатады.
Полисилиций мен монокристалды кремний арасындағы айырмашылық негізінен физикалық қасиеттерінде көрінеді. Механикалық және электрлік қасиеттері бойынша полисилиций монокристалды кремнийден төмен. Полисилицийді монокристалды кремнийді тарту үшін шикізат ретінде пайдалануға болады.
1. Механикалық қасиеттердің, оптикалық қасиеттердің және жылулық қасиеттердің анизотропиясы бойынша ол монокристалды кремнийге қарағанда әлдеқайда айқын емес.
2. Электрлік қасиеттері бойынша поликристалды кремнийдің электрөткізгіштігі монокристалды кремнийге қарағанда айтарлықтай аз, немесе тіпті электр өткізгіштігі жоқтың қасы.
3, химиялық белсенділік тұрғысынан екеуінің арасындағы айырмашылық өте аз, әдетте полиссиликонды көбірек пайдаланыңыз
Хабарлама уақыты: 24 наурыз 2023 ж