單晶硅的制法通常是先制得多晶硅或無定形硅,然后用直拉法或懸浮區(qū)熔法從熔體中生長出棒狀單晶硅。
單晶硅棒是生產(chǎn)單晶硅片的原材料,隨著國內(nèi)和國際市場對單晶硅片需求量的快速增加,單晶硅棒的市場需求也呈快速增長的趨勢。
金屬硅(1提純)→高純多晶硅—(2摻雜鑄造或拉晶)→多晶硅錠/錠—(3切片)→硅片—(4制絨、擴散、印刷)→電池片—(5層壓、封裝)→電池組件—(6配套連接、安裝)→光伏發(fā)電系統(tǒng)。
其中,提純的環(huán)節(jié)是技術(shù)難度的環(huán)節(jié)。有冶金法和化學(xué)法兩種方式。
后段工序?qū)υO(shè)備要求較高
硅料包含單晶硅和多晶硅等,單晶硅有;單晶邊皮、頭尾、棒、鍋底料等,多晶硅有:原生多晶硅、多晶邊皮、多晶方錠等。
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(chǎn)業(yè)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(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(dá)到99.9999%,甚至達(dá)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?
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。
單晶硅主要用于制作半導(dǎo)體元件。
用途: 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
熔融的單質(zhì)硅在凝固時硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核,如果這些晶核長成晶面取向相同的晶粒,則這些晶粒平行結(jié)合起來便結(jié)晶成單晶硅。
單晶硅的制法通常是先制得多晶硅或無定形硅,然后用直拉法或懸浮區(qū)熔法從熔體中生長出棒狀單晶硅。
單晶硅棒是生產(chǎn)單晶硅片的原材料,隨著國內(nèi)和國際市場對單晶硅片需求量的快速增加,單晶硅棒的市場需求也呈快速增長的趨勢。
單晶硅圓片按其直徑分為6英寸、8英寸、12英寸(300毫米)及18英寸(450毫米)等。直徑越大的圓片,所能刻制的集成電路越多,芯片的成本也就越低。但大尺寸晶片對材料和技術(shù)的要求也越高。單晶硅按晶體伸長方法的不同,分為直拉法(CZ)、區(qū)熔法(FZ)和外延法。直拉法、區(qū)熔法伸長單晶硅棒材,外延法伸長單晶硅薄膜。直拉法伸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。晶體直徑可控制在Φ3~8英寸。區(qū)熔法單晶主要用于高壓大功率可控整流器件領(lǐng)域,廣泛用于大功率輸變電、電力機車、整流、變頻、機電一體化、節(jié)能燈、電視機等系列產(chǎn)品。晶體直徑可控制在Φ3~6英寸。外延片主要用于集成電路領(lǐng)域。
由于成本和性能的原因,直拉法(CZ)單晶硅材料應(yīng)用廣。在IC工業(yè)中所用的材料主要是CZ拋光片和外延片。存儲器電路通常使用CZ拋光片,因成本較低。邏輯電路一般使用價格較高的外延片,因其在IC制造中有更好的適用性并具有消除Latch-up的能力。
硅片直徑越大,技術(shù)要求越高,越有市場前景,價值也就越高。