Монокристален силиций срещу поликристален силиций

Монокристален силицийи поликристален силиций всеки има свои собствени уникални предимства и приложими сценарии. Монокристалният силиций е подходящ за високопроизводителни електронни продукти и микроелектроника поради отличните си електрически и механични свойства. Поликристалният силиций, от друга страна, доминира в областта на слънчевите клетки поради ниската си цена и добрата ефективност на фотоелектричното преобразуване.

Монокристален силиций

Структурни характеристики на монокристален силиций:Монокристален силицийима силно подредена кристална структура и силициевите атоми са подредени в непрекъсната решетка според диамантената решетка. Тази структура дава на монокристалния силиций отлични характеристики на предаване на електрони и ефективност на фотоелектрично преобразуване. В монокристалния силиций последователността на атомното подреждане води до липсата на граници на зърната в макроскопичен мащаб, което е от решаващо значение за работата на полупроводниковите устройства.

Производствен процес намонокристален силиций: Производството на монокристален силиций обикновено се извършва чрез процеса на Чохралски или процеса на плаваща зона. Процесът на Чохралски включва бавно издърпване на разтопен силиций през зародишен кристал, за да се образува единичен кристал. Процесът на Float Zone е за получаване на монокристален силиций чрез локално топене и рекристализация. Тези методи изискват високо прецизно оборудване и контрол на процеса, за да се гарантира качеството и производителността на монокристалния силиций.

Монокристален силицийима висока електронна подвижност и проводимост, така че се използва широко в електронни устройства и интегрални схеми. Ефективността на фотоелектричното преобразуване на монокристалния силиций също е висока, което го прави важен материал за слънчеви клетки.

Монокристалният силиций се използва главно в полупроводникови устройства от висок клас, интегрални схеми, лазери и други области с високи изисквания за производителност. Неговите отлични електронни свойства му позволяват да отговори на нуждите на високоскоростно и високо прецизно електронно оборудване.

Поликристален силиций

Структурни характеристики на поликристалния силиций: Поликристалният силиций се състои от много малки кристали (зърна) и има определени разлики в кристалната ориентация и размера на тези зърна. Структурата на решетката на поликристалния силиций е относително разхвърляна и не е толкова подредена, колкото монокристалния силиций. Въпреки това, поликристалният силиций все още играе важна роля в някои приложения.

Производствен процес на поликристален силиций: Получаването на поликристален силиций е относително просто. Силициевите суровини обикновено се отлагат върху субстрат чрез химическо отлагане на пари (CVD) или метод на Сименс за образуване на тънък филм от поликристален силиций или насипен материал. Тези методи имат по-ниски производствени разходи и по-бързи производствени процеси от монокристалния силиций.

Поради своята поликристална структура, електрическите свойства на поликристалния силиций са малко по-ниски от тези на монокристалния силиций, главно защото центровете на разсейване на носителите се образуват по границите на зърната. Ефективността на фотоелектричното преобразуване на поликристалния силиций обикновено е по-ниска от тази на монокристалния силиций, но поради своето предимство в цената, той се използва широко в областта на слънчевите клетки.

Поликристалният силиций се използва главно в слънчеви панели, фотоволтаично производство на енергия и други области. Въпреки че ефективността му е относително ниска, предимството му в цената прави полисилиция важна част от мащабното производство на слънчева енергия.