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單晶硅的具體介紹單晶材料

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單晶硅的具體介紹單晶材料

發布日期:2016-03-11 00:00 來源:http://www.fjulhl.icu 點擊:

單晶材料我們的生活中處處可見“硅”的身影和作用,晶體硅太陽能電池是近15年來形成產業化快的。


單晶硅,英文,Monocrystallinesilicon。是硅的單晶體。具有基本完整的點陣結構的晶體。不同的方向具有不同的性質,是一種良好的半導材料。純度要求達到99.9999%,甚至達到99.9999999%以上。用于制造半導體器件、太陽能電池等。用純度高的多晶硅在單晶爐內拉制而成。


用途:單晶硅具有金剛石晶格,晶體硬而脆,具有金屬光澤,能導電,但導電率不及金屬,且隨著溫度升高而增加,具有半導體性質。單晶硅是重要的半導體材料。在單晶硅中摻入微量的第IIIA族元素,形成P型半導體,摻入微量的第VA族元素,形成N型,N型和P型半導體結合在一起,就可做成太陽能電池,將輻射能轉變為電能。


單晶硅是制造半導體硅器件的原料,用于制大功率整流器、大功率晶體管、二極管、開關器件等。在開發能源方面是一種很有前途的材料。


單晶硅按晶體生長方法的不同,分為直拉法(CZ)、區熔法(FZ)和外延法。直拉法、區熔法生長單晶硅棒材,外延法生長單晶硅薄膜。直拉法生長的單晶硅主要用于半導體集成電路、二極管、外延片襯底、太陽能電池。


晶體生長是發生在固-液(或晶-液)界面上。通常為保證晶體粒生長只需使固-液界面附近很小區域熔體處于過冷態,絕大部分熔體處于過熱態(溫度高于Te )。已生長出的晶體溫度又需低于Te。就是說整個體系由熔體到晶體的溫度由過熱向過冷變化。過熱與過冷區的界面為等溫區。此面與晶體生長界面間的熔體為過冷熔體。且過冷度沿晶體生長反方向逐漸增大。晶體的溫度低。這種由晶體到熔體方向存在的溫度梯度是熱量輸運的必要條件。熱量由熔體經生長面傳向晶體,并由其轉出。


晶體生長的充分條件:(dT/dz)c一定、(dT/dz)m為零時,整個區域熔體處于過冷態,晶體生長速率大。對于一定結晶物質,過冷度一定時,決定晶體生長速率的主要因素是晶體與熔體溫度梯度(dT/dz)c與(dT/dz)m的相對大小。只有晶體溫度梯度增大,熔體溫度梯度減少,才能提高晶體生長速度。需指出:晶體生長速度并非越大越好,太大會出現不完全生長,影響質量。單晶材料

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