Η διαφορά μεταξύ πολυπυριτίου και μονοκρυσταλλικού πυριτίου

Το πυριτικό υλικό είναι το πιο βασικό και βασικό υλικό στη βιομηχανία ημιαγωγών. Η σύνθετη παραγωγική διαδικασία της αλυσίδας της βιομηχανίας ημιαγωγών θα πρέπει επίσης να ξεκινά από την παραγωγή βασικού πυριτικού υλικού.

Μονοκρυσταλλικό ηλιακό φωτιστικό κήπου από πυρίτιο

Το μονοκρυσταλλικό πυρίτιο είναι μια μορφή στοιχειακού πυριτίου. Όταν το τηγμένο στοιχειακό πυρίτιο στερεοποιείται, τα άτομα πυριτίου διατάσσονται σε πλέγμα διαμαντιού σε πολλούς κρυσταλλικούς πυρήνες. Εάν αυτοί οι κρυσταλλικοί πυρήνες αναπτυχθούν σε κόκκους με τον ίδιο προσανατολισμό του κρυσταλλικού επιπέδου, αυτοί οι κόκκοι θα συνδυαστούν παράλληλα για να κρυσταλλωθούν σε μονοκρυσταλλικό πυρίτιο.

Το μονοκρυσταλλικό πυρίτιο έχει τις φυσικές ιδιότητες ενός οιονεί μετάλλου και έχει ασθενή ηλεκτρική αγωγιμότητα, η οποία αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας. Ταυτόχρονα, το μονοκρυσταλλικό πυρίτιο έχει επίσης σημαντική ημιηλεκτρική αγωγιμότητα. Το εξαιρετικά καθαρό μονοκρυσταλλικό πυρίτιο είναι ένας εγγενής ημιαγωγός. Η αγωγιμότητα του εξαιρετικά καθαρού μονοκρυσταλλικού πυριτίου μπορεί να βελτιωθεί με την προσθήκη ιχνοστοιχείων ⅢA (όπως βόριο) και μπορεί να σχηματιστεί ημιαγωγός πυριτίου τύπου P. Όπως η προσθήκη ιχνοστοιχείων ⅤA (όπως φώσφορος ή αρσενικό) μπορεί επίσης να βελτιώσει τον βαθμό αγωγιμότητας, σχηματίζοντας ημιαγωγό πυριτίου τύπου N.

πολυπυρίτιοηλιακό φως

Το πολυπυρίτιο είναι μια μορφή στοιχειακού πυριτίου. Όταν το τηγμένο στοιχειακό πυρίτιο στερεοποιείται υπό την προϋπόθεση της υπερψύξης, τα άτομα πυριτίου διατάσσονται σε πολλούς κρυσταλλικούς πυρήνες με τη μορφή διαμαντένιου πλέγματος. Εάν αυτοί οι κρυσταλλικοί πυρήνες αναπτυχθούν σε κόκκους με διαφορετικό προσανατολισμό κρυστάλλου, αυτοί οι κόκκοι συνδυάζονται και κρυσταλλώνονται σε πολυπυρίτιο. Διαφέρει από το μονοκρυσταλλικό πυρίτιο, το οποίο χρησιμοποιείται σε ηλεκτρονικά και ηλιακά κύτταρα, και από το άμορφο πυρίτιο, το οποίο χρησιμοποιείται σε συσκευές λεπτής μεμβράνης καιηλιακά κύτταρα φως κήπου

Η διαφορά και η σύνδεση μεταξύ των δύο

Στο μονοκρυσταλλικό πυρίτιο, η δομή του κρυσταλλικού πλαισίου είναι ομοιόμορφη και μπορεί να αναγνωριστεί από την ομοιόμορφη εξωτερική εμφάνιση. Στο μονοκρυσταλλικό πυρίτιο, το κρυσταλλικό πλέγμα ολόκληρου του δείγματος είναι συνεχές και δεν έχει όρια κόκκων. Οι μεγάλοι μονοκρύσταλλοι είναι εξαιρετικά σπάνιοι στη φύση τους και δύσκολο να κατασκευαστούν στο εργαστήριο (βλ. ανακρυστάλλωση). Αντίθετα, οι θέσεις των ατόμων σε άμορφες δομές περιορίζονται σε διάταξη μικρής εμβέλειας.

Οι πολυκρυσταλλικές και υποκρυσταλλικές φάσεις αποτελούνται από μεγάλο αριθμό μικρών κρυστάλλων ή μικροκρυστάλλων. Το πολυπυρίτιο είναι ένα υλικό που αποτελείται από πολλούς μικρότερους κρυστάλλους πυριτίου. Τα πολυκρυσταλλικά κύτταρα μπορούν να αναγνωρίσουν την υφή με ένα ορατό εφέ λαμαρίνας. Οι ημιαγωγοί, συμπεριλαμβανομένου του πολυπυριτίου ηλιακής ποιότητας, μετατρέπονται σε μονοκρυσταλλικό πυρίτιο, που σημαίνει ότι οι τυχαία συνδεδεμένοι κρύσταλλοι στο πολυπυρίτιο μετατρέπονται σε έναν μεγάλο μονοκρύσταλλο. Το μονοκρυσταλλικό πυρίτιο χρησιμοποιείται για την κατασκευή των περισσότερων μικροηλεκτρονικών συσκευών με βάση το πυρίτιο. Το πολυπυρίτιο μπορεί να επιτύχει καθαρότητα 99,9999%. Το εξαιρετικά καθαρό πολυπυρίτιο χρησιμοποιείται επίσης στη βιομηχανία ημιαγωγών, όπως ράβδοι πολυπυριτίου μήκους 2 έως 3 μέτρων. Στη βιομηχανία μικροηλεκτρονικής, το πολυπυρίτιο έχει εφαρμογές τόσο σε μακρο όσο και σε μικροκλίμακα. Οι διαδικασίες παραγωγής μονοκρυσταλλικού πυριτίου περιλαμβάνουν τη διαδικασία Czeckorasky, την τήξη ζώνης και τη διαδικασία Bridgman.

Η διαφορά μεταξύ πολυπυριτίου και μονοκρυσταλλικού πυριτίου εκδηλώνεται κυρίως στις φυσικές ιδιότητες. Όσον αφορά τις μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες, το πολυπυρίτιο είναι κατώτερο από το μονοκρυσταλλικό πυρίτιο. Το πολυπυρίτιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πρώτη ύλη για την εξαγωγή μονοκρυσταλλικού πυριτίου.

1. Όσον αφορά την ανισοτροπία των μηχανικών ιδιοτήτων, των οπτικών ιδιοτήτων και των θερμικών ιδιοτήτων, είναι πολύ λιγότερο προφανής από το μονοκρυσταλλικό πυρίτιο

2. Όσον αφορά τις ηλεκτρικές ιδιότητες, η ηλεκτρική αγωγιμότητα του πολυκρυσταλλικού πυριτίου είναι πολύ λιγότερο σημαντική από αυτή του μονοκρυσταλλικού πυριτίου, ή σχεδόν καθόλου ηλεκτρική αγωγιμότητα.

3, όσον αφορά τη χημική δραστηριότητα, η διαφορά μεταξύ των δύο είναι πολύ μικρή, γενικά χρησιμοποιούν περισσότερο πολυπυρίτιο