Materyèl Silisyòm se materyèl ki pi fondamantal ak santral nan endistri semi-kondiktè a. Pwosesis pwodiksyon konplèks chèn endistri semi-kondiktè a ta dwe kòmanse tou ak pwodiksyon materyèl Silisyòm debaz la.
Limyè solè jaden silikon monokristalin
Silisyòm monokristalin se yon fòm silikon elemantè. Lè silikon elemantè fonn lan vin solid, atòm silikon yo ranje nan yon rezo dyaman pou fòme plizyè nwayo kristal. Si nwayo kristal sa yo grandi pou fòme grenn ki gen menm oryantasyon plan kristal la, grenn sa yo pral konbine an paralèl pou kristalize nan silikon monokristalin.
Silisyòm monokristalin gen pwopriyete fizik yon kwazi-metal epi li gen yon konduktivite elektrik fèb, ki ogmante ak ogmantasyon tanperati a. An menm tan, silikon monokristalin tou gen yon konduktivite semi-elektrik siyifikatif. Silisyòm monokristalin ultra-pi se yon semi-kondiktè intrinsèque. Konduktivite silikon monokristalin ultra-pi a ka amelyore lè yo ajoute eleman tras ⅢA (tankou bor), sa ki ka fòme semi-kondiktè silikon tip P. Pa egzanp, adisyon eleman tras ⅤA (tankou fosfò oswa asenik) kapab amelyore tou degre konduktivite a, sa ki pèmèt fòmasyon semi-kondiktè silikon tip N.
Polisilikon se yon fòm silikon elemantè. Lè silikon elemantè fonn solidifye anba kondisyon superrefwadisman, atòm silikon yo ranje nan plizyè nwayo kristal sou fòm yon rezo dyaman. Si nwayo kristal sa yo grandi nan grenn ki gen diferan oryantasyon kristal, grenn sa yo konbine epi kristalize nan polisilikon. Li diferan de silikon monokristalin, ki itilize nan elektwonik ak selil solè, ak silikon amorf, ki itilize nan aparèy fim mens aklimyè jaden selil solè
Diferans ak koneksyon ant de yo
Nan silikon monokristalin, estrikti kristal la inifòm epi yo ka idantifye li grasa aparans ekstèn inifòm li. Nan silikon monokristalin, rezo kristal echantiyon an antye kontinyèl epi li pa gen limit grenn. Gwo kristal endividyèl yo ra anpil nan lanati epi yo difisil pou fè nan laboratwa (gade rekristalizasyon). Okontrè, pozisyon atòm yo nan estrikti amorf yo limite a yon lòd kout distans.
Faz polikristalin ak soukristalin yo konpoze de yon gwo kantite ti kristal oswa mikwokristalin. Polisilikon se yon materyèl ki fèt ak anpil ti kristal silikon. Selil polikristalin yo ka rekonèt teksti pa yon efè fèy metal vizib. Kalite semi-kondiktè yo, tankou polisilikon klas solè, konvèti an silikon monokristalin, sa vle di kristal ki konekte owaza nan polisilikon an konvèti an yon gwo kristal sèl. Silisyòm monokristalin yo itilize pou fè pifò aparèy mikwoelektwonik ki baze sou silikon. Polisilikon ka rive nan yon pite 99.9999%. Polisilikon ultra-pi yo itilize tou nan endistri semi-kondiktè a, tankou baton polisilikon ki gen 2 a 3 mèt longè. Nan endistri mikwoelektwonik la, polisilikon gen aplikasyon nan tou de echèl makro ak mikwo. Pwosesis pwodiksyon silikon monokristalin yo enkli pwosesis Czeckorasky, fizyon zòn ak pwosesis Bridgman.
Diferans ki genyen ant polisilikon ak silikon monokristalin lan manifeste sitou nan pwopriyete fizik yo. An tèm de pwopriyete mekanik ak elektrik, polisilikon an enferyè a silikon monokristalin. Polisilikon an ka itilize kòm matyè premyè pou trase silikon monokristalin.
1. An tèm de anizotropi pwopriyete mekanik, pwopriyete optik ak pwopriyete tèmik, li pi mwens evidan pase silikon monokristalin.
2. An tèm de pwopriyete elektrik, konduktivite elektrik silikon polikristalin lan pi piti anpil pase sa ki nan silikon monokristalin, oubyen menm prèske pa gen okenn konduktivite elektrik.
3, an tèm de aktivite chimik, diferans ki genyen ant de yo piti anpil, jeneralman yo itilize polisilikon plis
Dat piblikasyon: 24 Mas 2023