多晶硅是什么,poly多晶硅材料是什么元素

2023-04-29 08:45:03 91阅读

多晶硅是什么,poly多晶硅材料是什么元素?

多晶硅,是单质硅的一种形态,化学式Si,熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅。

多晶硅(polycrystalline silicon)有灰色金属光泽,密度2.32~2.34g/cm。熔点1410℃。沸点2355℃。溶于氢氟酸和硝酸的混酸中,不溶于水、硝酸和盐酸。硬度介于锗和石英之间,室温下质脆,切割时易碎裂。加热至800℃以上即有延性,1300℃时显出明显变形。常温下不活泼,高温下与氧、氮、硫等反应。高温熔融状态下,具有较大的化学活泼性,几乎能与任何材料作用。具有半导体性质,是极为重要的优良半导体材料,但微量的杂质即可大大影响其导电性。电子工业中广泛用于制造半导体收音机、录音机、电冰箱、彩电、录像机、电子计算机等的基础材料。由干燥硅粉与干燥氯化氢气体在一定条件下氯化,再经冷凝、精馏、还原而得。

多晶硅是什么,poly多晶硅材料是什么元素

多晶硅用途

多晶硅可作拉制单晶硅的原料,多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如,在力学性质、光学性质和热学性质的各向异性方面,远不如单晶硅明显;在电学性质方面,多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅显著,甚至于几乎没有导电性。在化学活性方面,两者的差异极小。多晶硅和单晶硅可从外观上加以区别,但真正的鉴别须通过分析测定晶体的晶面方向、导电类型和电阻率等。多晶硅是生产单晶硅的直接原料,是当代人工智能、自动控制、信息处理、光电转换等半导体器件的电子信息基础材料。

单晶硅多晶硅和硅料有什么区别?

单晶硅、多晶硅和硅料都是用于制造太阳能电池板的原材料,它们之间的区别如下:

1. 单晶硅:单晶硅也称为块状硅,是将高纯度硅材料熔化后制成的硅棒经过切割和抛光等工艺加工而成。单晶硅制造成本高,但太阳能电池的转换效率较高,达到20%以上。

2. 多晶硅:多晶硅是将低纯度或废弃的硅材料熔化后制成的锭,经过冷却凝固形成多晶体结构。由于生产工艺简单,制造成本相对较低,但是太阳能电池板转换效率略低于单晶硅。

3. 硅料:硅料通常指非晶态或微晶态的硅薄膜材料。与单晶和多晶不同,它不需要经过锭化和切割等加工过程。虽然生产工艺简单、成本低廉,但太阳能电池板转换效率通常较低。

总体来说,单晶硅太阳能电池板转换效率最高,但成本较高;多晶硅虽然转换效率略低,但成本相对较低;硅料则适用于嵌入式电子产品和便携设备等领域。

多晶硅与单晶硅的区别在那里?

单晶硅和多晶硅的区别是,当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则形成单晶硅。如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则形成多晶硅。多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如在力学性质、电学性质等方面,多晶硅均不如单晶硅。多晶硅可作为拉制单晶硅的原料。单晶硅可算得上是世界上最纯净的物质了,一般的半导体器件要求硅的纯度六个9以上。大规模集成电路的要求更高,硅的纯度必须达到九个9。目前,人们已经能制造出纯度为十二个9的单晶硅。单晶硅是电子计算机、自动控制系统等现代科学技术中不可缺少的基本材料。

高纯度硅在石英中提取,以单晶硅为例,提炼要经过以下过程:石英砂一冶金级硅一提纯和精炼一沉积多晶硅锭一单晶硅一硅片切割。

冶金级硅的提炼并不难。它的制备主要是在电弧炉中用碳还原石英砂而成。这样被还原出来的硅的纯度约98-99%,但半导体工业用硅还必须进行高度提纯(电子级多晶硅纯度要求11个9,太阳能电池级只要求6个9)。而在提纯过程中,有一项“三氯氢硅还原法(西门子法)”的关键技术我国还没有掌握,由于没有这项技术,我国在提炼过程中70%以上的多晶硅都通过氯气排放了,不仅提炼成本高,而且环境污染非常严重。我国每年都从石英石中提取大量的工业硅,以1美元/公斤的价格出口到德国、美国和日本等国,而这些国家把工业硅加工成高纯度的晶体硅材料,以46-80美元/公斤的价格卖给我国的太阳能企业。

得到高纯度的多晶硅后,还要在单晶炉中熔炼成单晶硅,以后切片后供集成电路制造等用。

什么是单晶硅

可以用于二极管级、整流器件级、电路级以及太阳能电池级单晶产品的生产和深加工制造,其后续产品集成电路和半导体分离器件已广泛应用于各个领域,在军事电子设备中也占有重要地位。

在光伏技术和微小型半导体逆变器技术飞速发展的今天,利用硅单晶所生产的太阳能电池可以直接把太阳能转化为光能,实现了迈向绿色能源革命的开始。北京2008年奥运会将把“绿色奥运”做为重要展示面向全世界展现,单晶硅的利用在其中将是非常重要的一环。现在,国外的太阳能光伏电站已经到了理论成熟阶段,正在向实际应用阶段过渡,太阳能硅单晶的利用将是普及到全世界范围,市场需求量不言而喻。河北宁晋单晶硅工业园区正是响应这种国际趋势,为全世界提供性能优良、规格齐全的单晶硅产品。

单晶硅产品包括φ3”----φ6”单晶硅圆形棒、片及方形棒、片,适合各种半导体、电子类产品的生产需要,其产品质量经过当前世界上最先进的检测仪器进行检验,达到世界先进水平。

单晶硅片上游材料是什么?

单晶硅主要原料是二氧化硅硅,沙漠中提取沙子的得到的。

硅的单晶体,禁带宽度1.11eV。具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质,是一种良好的半导材料。纯度要求达到99.9999%,甚至达到99.9999999%以上。用于制造半导体器件、太阳能电池、芯片等。用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。是人类已得到最纯的物质。在单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素,形成P型半导体,掺入微量的第VA族元素,形成N型,N型和P型半导体结合在一起,就可做成太阳能电池,将辐射能转变为电能。

晶硅的原材料是什么?

多晶硅生产的原料是三氯氢硅和氢气按照一定的比例计入还原炉内进行热分解和还原反应产生多晶硅棒.三氯氢硅是用氯化氢和工业硅粉在合成炉内反应生成,氯化氢是用氢气和氯气在氯化氢合成炉内燃烧生成.氯气是氯化钠工业盐水通过通电反应生成氢气即可以用氯化钠工业盐水通过通电反应生成也可以用水通电电解生产.工业硅粉是用石英矿与碳在通电的情况下还原反应生成工业硅块,经粉碎变成工业硅粉.

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