ความแตกต่างระหว่างโพลีซิลิคอนและซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์

วัสดุซิลิคอนเป็นวัสดุพื้นฐานและเป็นแกนหลักที่สุดในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ กระบวนการผลิตที่ซับซ้อนของห่วงโซ่อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ควรเริ่มต้นจากการผลิตวัสดุซิลิกอนพื้นฐาน

ไฟสวนพลังงานแสงอาทิตย์ชนิด Monocrystalline Silicon

Monocrystalline Silicon เป็นรูปแบบหนึ่งของธาตุซิลิคอน เมื่อธาตุซิลิคอนหลอมเหลวแข็งตัว อะตอมของซิลิคอนจะถูกจัดเรียงเป็นตาข่ายเพชรจนกลายเป็นนิวเคลียสของผลึกจำนวนมาก หากนิวเคลียสของผลึกเหล่านี้เติบโตเป็นเมล็ดพืชที่มีการวางแนวเดียวกันกับระนาบคริสตัล เม็ดเหล่านี้จะถูกรวมเข้าด้วยกันแบบขนานเพื่อตกผลึกเป็นซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์

ซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์มีคุณสมบัติทางกายภาพของโลหะเสมือนและมีค่าการนำไฟฟ้าต่ำ ซึ่งจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ในเวลาเดียวกัน ซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ยังมีค่าการนำไฟฟ้ากึ่งไฟฟ้าที่สำคัญอีกด้วย ซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์บริสุทธิ์พิเศษเป็นเซมิคอนดักเตอร์ที่อยู่ภายใน ความสามารถในการนำไฟฟ้าของซิลิคอนโมโนคริสตัลบริสุทธิ์พิเศษสามารถปรับปรุงได้โดยการเพิ่มธาตุ ⅢA (เช่น โบรอน) และสร้างเซมิคอนดักเตอร์ซิลิคอนชนิด P ได้ เช่นการเพิ่มธาตุ ⅤA (เช่นฟอสฟอรัสหรือสารหนู) ยังสามารถปรับปรุงระดับการนำไฟฟ้า การก่อตัวของเซมิคอนดักเตอร์ซิลิกอนชนิด N

โพลีซิลิคอนแสงแสงอาทิตย์

โพลีซิลิคอนเป็นรูปแบบหนึ่งของธาตุซิลิกอน เมื่อธาตุซิลิกอนหลอมเหลวแข็งตัวภายใต้สภาวะความเย็นยิ่งยวด อะตอมของซิลิคอนจะถูกจัดเรียงเป็นนิวเคลียสของผลึกจำนวนมากในรูปของตาข่ายเพชร หากนิวเคลียสของผลึกเหล่านี้เติบโตเป็นเมล็ดที่มีการวางแนวของผลึกต่างกัน เมล็ดเหล่านี้จะรวมกันและตกผลึกเป็นโพลีซิลิคอน มันแตกต่างจากซิลิคอน monocrystalline ซึ่งใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และเซลล์แสงอาทิตย์ และจากซิลิคอนอสัณฐานซึ่งใช้ในอุปกรณ์ฟิล์มบางและไฟสวนโซล่าเซลล์

ความแตกต่างและความเชื่อมโยงระหว่างทั้งสอง

ในซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ โครงสร้างเฟรมคริสตัลมีความสม่ำเสมอและสามารถระบุได้ด้วยรูปลักษณ์ภายนอกที่สม่ำเสมอ ในซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ โครงตาข่ายคริสตัลของตัวอย่างทั้งหมดจะต่อเนื่องกันและไม่มีขอบเขตของเกรน ผลึกเดี่ยวขนาดใหญ่นั้นหายากมากในธรรมชาติและยากต่อการผลิตในห้องปฏิบัติการ (ดูการตกผลึกซ้ำ) ในทางตรงกันข้าม ตำแหน่งของอะตอมในโครงสร้างอสัณฐานนั้นจำกัดอยู่เพียงการจัดลำดับระยะสั้นเท่านั้น

เฟสโพลีคริสตัลไลน์และคริสตัลไลน์ย่อยประกอบด้วยผลึกขนาดเล็กหรือไมโครคริสตัลจำนวนมาก โพลีซิลิคอนเป็นวัสดุที่ประกอบด้วยผลึกซิลิคอนขนาดเล็กจำนวนมาก เซลล์โพลีคริสตัลไลน์สามารถจดจำพื้นผิวได้ด้วยเอฟเฟกต์แผ่นโลหะที่มองเห็นได้ เกรดเซมิคอนดักเตอร์รวมถึงโพลีซิลิคอนเกรดพลังงานแสงอาทิตย์จะถูกแปลงเป็นซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ ซึ่งหมายความว่าคริสตัลที่เชื่อมต่อแบบสุ่มในโพลีซิลิคอนจะถูกแปลงเป็นผลึกเดี่ยวขนาดใหญ่ ซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ใช้ในการผลิตอุปกรณ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ซิลิคอนส่วนใหญ่ โพลีซิลิคอนสามารถบรรลุความบริสุทธิ์ 99.9999% นอกจากนี้ โพลีซิลิคอนบริสุทธิ์พิเศษยังใช้ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ เช่น แท่งโพลีซิลิคอนยาว 2 ถึง 3 เมตร ในอุตสาหกรรมไมโครอิเล็กทรอนิกส์ โพลีซิลิคอนมีการใช้งานทั้งในระดับมหภาคและระดับไมโคร กระบวนการผลิตซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ประกอบด้วยกระบวนการ Czeckorasky การหลอมโซน และกระบวนการ Bridgman

ความแตกต่างระหว่างโพลีซิลิคอนและซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์นั้นส่วนใหญ่ปรากฏในคุณสมบัติทางกายภาพ ในแง่ของคุณสมบัติทางกลและทางไฟฟ้า โพลีซิลิคอนนั้นด้อยกว่าซิลิกอนโมโนคริสตัลไลน์ โพลีซิลิคอนสามารถใช้เป็นวัตถุดิบในการวาดซิลิกอนโมโนคริสตัลไลน์

1. ในแง่ของแอนไอโซโทรปีของคุณสมบัติทางกล คุณสมบัติทางแสง และคุณสมบัติทางความร้อน นั้นชัดเจนน้อยกว่าซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์มาก

2. ในแง่ของคุณสมบัติทางไฟฟ้า ค่าการนำไฟฟ้าของซิลิคอนโพลีคริสตัลไลน์มีความสำคัญน้อยกว่าค่าการนำไฟฟ้าของซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์มาก หรือแม้แต่แทบไม่มีการนำไฟฟ้าเลย

3 ในแง่ของกิจกรรมทางเคมี ความแตกต่างระหว่างทั้งสองมีขนาดเล็กมาก โดยทั่วไปใช้โพลีซิลิคอนมากกว่า