在当今电子科技领域,多晶硅材料作为生产单晶硅的基石,是不可或缺的直接原料。它不仅是人工智能、自动控制、信息处理、光电转换等现代半导体器件的基石,更被誉为“微电子建筑的基石”。然而,受限于我国的技术水平和其他瓶颈,多晶硅市场长期处于供不应求状态,主要依赖进口。
多晶硅可作为拉制单晶硅的原料,其与单晶硅的差异主要体现在物理性质方面。例如,在力学性质、电学性质等方面,多晶硅均不及单晶硅。此外,非晶硅作为一种半导体,是硅制备过程中不结晶的产物,其内部结构中存在许多“悬键”,这些未成键的电子在结构内部产生作用。
多晶硅与单晶硅的差异在物理性质方面表现尤为明显。例如,在力学性质、光学性质和热学性质的各向异性方面,多晶硅远不及单晶硅明显。在电学性质方面,多晶硅的导电性也远不如单晶硅显著,甚至几乎没有导电性。在化学活性方面,两者存在一定差异。
半导体是一种介于金属和绝缘体之间的物质,具有负的电阻温度系数。其室温电阻率约为105~107欧·米,随着温度升高,电阻率指数减小。半导体材料可分为元素半导体和化合物半导体两大类,其中,锗和硅是最常见的元素半导体。
多晶硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格的形式排列成许多晶核,这些晶核生长成不同晶面取向的晶粒,进而结合并结晶成多晶硅。由于其化学性质非常稳定,且无环境污染,多晶硅在半导体领域具有广泛的应用。
多晶硅的需求主要来自于半导体和太阳能电池行业。按纯度要求不同,可分为电子级和太阳能级。其中,电子级多晶硅占比约为55%,太阳能级多晶硅占比约为45%。随着光伏产业的快速发展,太阳能电池对多晶硅的需求量增长速度高于半导体多晶硅,预计到2008年,多晶硅需求量将大幅增长。
低温多晶硅(LTPS)是一种制程温度低于600摄氏度的多晶硅,其制造程序中的“激光退火”技术与其他多晶硅制造工艺有所不同。与a-Si相比,LTPS具有更高的导电性和光学性能。
多晶硅作为生产单晶硅的直接原料,是现代半导体器件和太阳能电池制造领域的重要材料。其具有半导体性质,广泛应用于电子计算机、自动控制系统等现代科技领域。
晶态硅分为单晶硅和多晶硅,均具有金刚石晶格,晶体硬而脆,具有金属光泽,能导电,但导电率不及金属,且随温度升高而增加,具有半导体性质。单晶硅是制造半导体硅器件的原料,用于制造大功率整流器、大功率晶体管、二极管、开关器件等。多晶硅和单晶硅可从外观上加以区分,但真正的鉴别需要通过分析测定晶体的晶面方向。
多晶硅可作为拉制单晶硅的原料,而单晶硅是世界上最纯净的物质之一,一般半导体器件对硅的纯度要求在六个9以上,大规模集成电路对硅的纯度要求更高,必须达到九个9。目前,人们已经能够制造出纯度为十二个9的单晶硅。
多晶硅作为一种重要的半导体材料,广泛应用于半导体器件和太阳能电池的制造领域。根据相关公开信息,多晶硅具有良好的电学性能和光学性能,在半导体材料领域具有广泛的应用前景。
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