瀏覽數量: 19 作者: 本站編輯 發布時間: 2023-06-01 來源: 本站
眾所周知,硅是半導體制作中不可缺少的材料之一,單晶硅和多晶硅的區別大家都知道嗎?可能有很多人知道硅,但是具體什么是單晶硅和多晶硅并不清楚!今天我們就為大家簡單介紹一下這兩種材料。
一、 什么是單晶硅和多晶硅
1、 什么是單晶硅
單晶硅通常指的是硅原子以一種排列形式形成的物質,當熔融的單質硅凝固時,硅原子以金剛石晶格排列成晶核,其晶核長成晶面取向相同的晶粒,形成單晶硅,單晶硅是晶體材料的重要組成部分,主要用途是用作半導體材料和利用太陽能光伏發電、供熱等。
單晶硅的制作流程:石英砂-冶金級硅-提純和精煉-沉積多晶硅錠-單晶硅-硅片切割。
2、 什么是多晶硅
多晶硅可以理解單晶硅的另外一種形態,熔融的單質硅在過冷條件下凝固時,硅原子以金剛石晶格形態排列成許多晶核,如這些晶核長成晶面取向不同的晶粒,則這些晶粒結合起來,就結晶成多晶硅。多晶硅可作拉制單晶硅的原料,多晶硅與單晶硅的差異主要表現在物理性質方面。
二、 單晶硅和多晶硅的區別
1、 單晶硅和多晶硅的區別:物理性質不同
多晶硅在力學性質、光學性質和熱學性質的各向異性方面,遠不如單晶硅明顯,多晶硅幾乎沒有導電性;
2、 單晶硅和多晶硅的區別:外觀不同
單晶硅的四個角呈現圓弧狀,表面沒有花紋;而多晶硅的四個角呈現方角,表面有類似冰花一樣的花紋。
3、 生產工藝:
Ⅰ、石材加工一開始是石頭(所有石頭都含硅)。這塊石頭被加熱后變成了液態。加熱后變成氣態,氣體通過一個密封的大盒子。盒子里有N多個加熱的子晶體,兩端用石墨夾住。當氣體通過盒子時,子晶體會將其中一種氣體吸收到子晶體中,子晶體逐漸變厚。因為有些變成固體了,所以很慢,大概一個月。
Ⅱ、酸洗當然還有大量的廢氣等等。(四氯化硅)在生產過程中產生。現在看來是處理不好了。事不宜遲,等原生多晶體有了,就開始酸洗,氫氟酸,硝酸,醋酸等等。原生多晶體外的東西洗干凈后,會放入烘房烘干,無塵檢驗,包裝。
Ⅲ、拉晶要拉晶,拉晶就是在拉晶爐里加熱熔化多晶硅。將晶體向上提拉后,工人們首先將多晶硅放入應時坩堝中。(為了降低成本,工廠還會用一些洗過的電池片和碎硅片一起熔化。)關爐加熱。應時鍋的熔點是1700度,硅的熔點只有1410度左右。硅熔化后,應時坩堝慢慢上升,晶體從上面下降到坩堝的中心液面。同時鍋底電加熱,液面冷卻,晶體指向液面會出現光點。慢慢旋轉,拉起,放肩,轉肩,正常拉桿,完成。大約一天半后,一根單晶棒就會出來。
Ⅳ、切割正方形當單晶棒可用時,切割正方形。單晶棒通常為6英寸,P型,電阻率為0.5-6歐姆(一英寸約等于2.4厘米)。把棒的四邊切掉,做成帶倒角的正方形,切片,每片0.22毫米。