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单晶硅制绒添加剂与多晶硅制绒添加剂的区别

发布日期:2021/11/16 7:56:16 浏览次数:997

半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间,硅、锗、砷化镓和硫化镉都是半导体材料,半导体材料的电阻率随着温度升高和辐射强度的增大而减小,在半导体中加入微量的杂质,对其导电性有决定性影响,这是半导体材料的重要特性。硅是最常见应用最广的半导体材料,当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石晶格排列成晶核,其晶核长成晶面取向相同的晶粒,形成单晶硅制绒添加剂。 

单晶硅制绒添加剂作为一种比较活泼的非金属元素晶体,是晶体材料的重要组成部分,处于新材料发展的前沿。单晶硅制绒添加剂材料制造要经过如下过程:石英砂-冶金级硅-提纯和精炼-沉积多晶硅锭-单晶硅-硅片切割。其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。

单晶硅制绒添加剂是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在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,则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅制绒添加剂。单晶硅制绒添加剂具有准金属的物理性质,有较弱的导电性,其电导率随温度的升高而增加;有显著的半导电性。超纯的单晶硅是本征半导体。在超纯单晶硅中掺入微量的ⅢA族元素,如硼可提高其导电的程度,而形成p型硅半导体;如掺入微量的ⅤA族元素,如磷或砷也可提高导电程度,形成n型硅半导体。

单晶硅制绒添加剂与多晶硅制绒添加剂的区别

晶体硅根据晶体取向不同又分为单晶硅制绒添加剂和多晶硅制绒添加剂。单晶硅制绒添加剂和多晶硅制绒添加剂的区别是;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,则形成单晶硅制绒添加剂;如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则形成多晶硅。多晶硅和单晶硅制绒添加剂的差异主要在物理性质方面,例如在力学性质、电学性质等方面,多晶硅不如单晶硅制绒添加剂。多晶硅可作为控制单晶硅制绒添加剂的原料,也是太阳能电池和光伏发电的基础材料。单晶硅制绒添加剂可算的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在6个9(6N)以上。大规模集成电路的要求更高,硅的纯度必须达到9个9(9N)。目前,人们已经制造出纯度为12个9(12N)的单晶硅。

主要用途

单晶硅制绒添加剂主要应用于太阳能电池。应用最早的是硅太阳能电池,其转换效率高,技术最为成熟,多用于光照时间少,光照强度小、劳动力成本高的区域,如航空航天领域等。通过采用不同的硅片加工及电池处理技术,国内外各科研机构和电池厂家都生产制备出了较高效率的单晶硅电池。

单晶硅制绒添加剂用于太阳能电池无疑转换效率是最高的,在大规模应用和工生产中仍占据主导地位,但是受到单晶硅制绒添加剂材料价格及相应繁琐的电池工艺影响,致使单晶硅制绒添加剂成本价格居高不下,要想大幅度降低其成本是非常困难的,为了节省高质量材料,寻找单晶硅制绒添加剂电池的替代品具有很大的前景。


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