單晶硅,英文,Monocrystallinesilicon。是硅的單晶體。具有基本完整的點陣結(jié)構(gòu)的晶體。不同的方向具有不同的性質(zhì),是一種良好的半導(dǎo)材料。純度要求達到99.9999%,甚至達到99.9999999%以上。用于制造半導(dǎo)體器件、太陽能電池等。用高純度的多晶硅在單晶爐內(nèi)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(dǎo)電,但導(dǎo)電率不及金屬,且隨著溫度升高而增加,具有半導(dǎo)體性質(zhì)。單晶硅是重要的半導(dǎo)體材料。在單晶硅中摻入微量的第IIIA族元素,形成P型半導(dǎo)體,摻入微量的第VA族元素,形成N型,N型和P型半導(dǎo)體結(jié)合在一起,就可做成太陽能電池,將輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>
單晶硅是制造半導(dǎo)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(guān)器件等。在開發(fā)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(qū)熔法(FZ)和外延法。直拉法、區(qū)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(dǎo)體集成電路、二極管、外延片襯底、太陽能電池。
單晶硅建設(shè)項目具有巨大的市場和廣闊的發(fā)展空間。在地殼中含量達25.8%的硅元素,為單晶硅的生產(chǎn)提供了取之不盡的源泉。
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(xiàn)在物理性質(zhì)方面。例如,在力學(xué)性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)和熱學(xué)性質(zhì)的各向異性方面,遠不如單晶硅明顯;在電學(xué)性質(zhì)方面,多晶硅晶體的導(dǎo)電性也遠不如單晶硅顯著,甚至于幾乎沒有導(dǎo)電性。在化學(xué)活性方面,兩者的差異極小。多晶硅和單晶硅可從外觀上加以區(qū)別,但真正的鑒別須通過分析測定晶體的晶面方向、導(dǎo)電類型和電阻率等。多晶硅是生產(chǎn)單晶硅的直接原料,是當(dāng)代人工智能、自動控制、信息處理、光電轉(zhuǎn)換等半導(dǎo)體器件的電子信息基礎(chǔ)材料。
多晶硅的生產(chǎn)技術(shù)主要為改良西門子法和硅烷法。西門子法通過氣相沉積的方式生產(chǎn)柱狀多晶硅,為了提高原料利用率和環(huán)境友好,在前者的基礎(chǔ)上采用了閉環(huán)式生產(chǎn)工藝即改良西門子法。該工藝將工業(yè)硅粉與HCl反應(yīng),加工成SiHCl3 ,再讓SiHCl3在H2氣氛的還原爐中還原沉積得到多晶硅。還原爐排出的尾氣H2、SiHCl3、SiCl4、SiH2Cl2 和HCl經(jīng)過分離后再循環(huán)利用。硅烷法是將硅烷通入以多晶硅晶種作為流化顆粒的流化床中,使硅烷裂解并在晶種上沉積,從而得到顆粒狀多晶硅。改良西門子法和硅烷法主要生產(chǎn)電子級晶體硅,也可以生產(chǎn)太陽能級多晶硅。
化學(xué)硅料
指經(jīng)過化學(xué)方法處理后用于制取有機硅等所用之有機硅,主要包括: (1)沉淀法白碳黑:親水性沉淀法白碳黑、疏水性沉淀法白碳黑 (2)氣相法白碳黑:親水性氣相法白碳黑、疏水性氣相法白碳黑 (3)消光粉:油漆涂料、塑料防粘連劑、補強劑、食品添加劑、噴墨介質(zhì)吸附劑 (4)硅膠:細孔球型硅膠、細孔塊狀、粗孔硅膠、粗孔球型硅膠、粗孔微球硅膠、粗孔塊狀硅膠、變色硅膠、薄層層析硅膠、變壓吸附硅膠、藍色硅膠、C型硅膠、B型硅膠、柱層層析硅膠、硅膠干燥劑、貓砂、硅膠密封條、硅溶膠、硅膠干燥片、液相色譜固定相硅膠