A diferença entre polissilício e silício monocristalino

O silício é o material mais básico e essencial na indústria de semicondutores. O complexo processo de produção da cadeia da indústria de semicondutores também deve começar com a produção do silício básico.

Luz solar de jardim de silício monocristalino

O silício monocristalino é uma forma de silício elementar. Quando o silício elementar fundido se solidifica, os átomos de silício são dispostos na estrutura do diamante, formando diversos núcleos cristalinos. Se esses núcleos cristalinos se desenvolverem em grãos com a mesma orientação do plano cristalino, esses grãos se combinarão em paralelo para cristalizar em silício monocristalino.

O silício monocristalino possui as propriedades físicas de um quase-metal e possui baixa condutividade elétrica, que aumenta com o aumento da temperatura. Ao mesmo tempo, o silício monocristalino também possui significativa condutividade semielétrica. O silício monocristalino ultrapuro é um semicondutor intrínseco. A condutividade do silício monocristalino ultrapuro pode ser melhorada pela adição de traços de elementos ⅢA (como o boro), resultando na formação de semicondutores de silício do tipo P. A adição de traços de elementos ⅤA (como fósforo ou arsênio) também pode melhorar a condutividade, resultando na formação de semicondutores de silício do tipo N.

polissilícioluz solar

O polissilício é uma forma de silício elementar. Quando o silício elementar fundido se solidifica sob a condição de super-resfriamento, os átomos de silício se organizam em diversos núcleos cristalinos na forma de uma rede de diamante. Se esses núcleos cristalinos se transformam em grãos com diferentes orientações cristalinas, esses grãos se combinam e cristalizam em polissilício. Ele difere do silício monocristalino, usado em eletrônicos e células solares, e do silício amorfo, usado em dispositivos de película fina eluz de jardim com células solares

A diferença e a conexão entre os dois

No silício monocristalino, a estrutura cristalina é uniforme e pode ser identificada pela aparência externa uniforme. No silício monocristalino, a rede cristalina de toda a amostra é contínua e não possui contornos de grão. Grandes monocristais são extremamente raros na natureza e difíceis de serem produzidos em laboratório (ver recristalização). Em contraste, as posições dos átomos em estruturas amorfas são restritas a ordenações de curto alcance.

As fases policristalina e subcristalina consistem em um grande número de pequenos cristais ou microcristais. O polissilício é um material composto por muitos cristais menores de silício. As células policristalinas podem reconhecer a textura por um efeito de chapa metálica visível. Os graus semicondutores, incluindo o polissilício de grau solar, são convertidos em silício monocristalino, o que significa que os cristais conectados aleatoriamente no polissilício são convertidos em um único cristal grande. O silício monocristalino é usado para fazer a maioria dos dispositivos microeletrônicos baseados em silício. O polissilício pode atingir 99,9999% de pureza. O polissilício ultrapuro também é usado na indústria de semicondutores, como barras de polissilício de 2 a 3 metros de comprimento. Na indústria de microeletrônica, o polissilício tem aplicações em escalas macro e micro. Os processos de produção de silício monocristalino incluem o processo Czeckorasky, a fusão por zona e o processo Bridgman.

A diferença entre o polissilício e o silício monocristalino se manifesta principalmente nas propriedades físicas. Em termos de propriedades mecânicas e elétricas, o polissilício é inferior ao silício monocristalino. O polissilício pode ser usado como matéria-prima para a trefilação de silício monocristalino.

1. Em termos de anisotropia das propriedades mecânicas, propriedades ópticas e propriedades térmicas, é muito menos óbvio do que o silício monocristalino

2. Em termos de propriedades elétricas, a condutividade elétrica do silício policristalino é muito menos significativa do que a do silício monocristalino, ou mesmo quase nenhuma condutividade elétrica.

3, em termos de atividade química, a diferença entre os dois é muito pequena, geralmente usam mais polissilício