ความแตกต่างระหว่างโพลีซิลิคอนและโมโนคริสตัลไลน์ซิลิคอน

วัสดุซิลิกอนถือเป็นวัสดุพื้นฐานและแกนหลักในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ กระบวนการผลิตที่ซับซ้อนของห่วงโซ่อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ควรเริ่มต้นจากการผลิตวัสดุซิลิกอนพื้นฐานเช่นกัน

ไฟสวนพลังงานแสงอาทิตย์แบบโมโนคริสตัลไลน์ซิลิคอน

ซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์เป็นรูปแบบหนึ่งของซิลิคอนธาตุ เมื่อซิลิคอนธาตุที่หลอมเหลวแข็งตัว อะตอมของซิลิคอนจะเรียงตัวกันเป็นโครงตาข่ายเพชรเป็นนิวเคลียสผลึกจำนวนมาก หากนิวเคลียสผลึกเหล่านี้เติบโตเป็นเกรนที่มีทิศทางระนาบผลึกเดียวกัน เกรนเหล่านี้จะรวมกันขนานกันจนตกผลึกเป็นซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์

ซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์มีคุณสมบัติทางกายภาพของโลหะกึ่งหนึ่งและมีค่าการนำไฟฟ้าที่อ่อนแอซึ่งเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ในเวลาเดียวกัน ซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ยังมีค่าการนำไฟฟ้ากึ่งหนึ่งที่สำคัญอีกด้วย ซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์บริสุทธิ์พิเศษเป็นสารกึ่งตัวนำโดยเนื้อแท้ ค่าการนำไฟฟ้าของซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์บริสุทธิ์พิเศษสามารถปรับปรุงได้โดยการเพิ่มธาตุ 3A (เช่น โบรอน) และสามารถสร้างสารกึ่งตัวนำซิลิคอนชนิด P ได้ เช่น การเติมธาตุ 3A (เช่น ฟอสฟอรัสหรือสารหนู) ยังสามารถปรับปรุงระดับการนำไฟฟ้าได้อีกด้วย การสร้างสารกึ่งตัวนำซิลิคอนชนิด N

โพลีซิลิคอนโคมไฟพลังงานแสงอาทิตย์

โพลีซิลิคอนเป็นรูปแบบหนึ่งของซิลิคอนธาตุ เมื่อซิลิคอนธาตุที่หลอมเหลวแข็งตัวภายใต้สภาวะเย็นจัด อะตอมของซิลิคอนจะเรียงตัวกันเป็นนิวเคลียสผลึกจำนวนมากในรูปของโครงตาข่ายเพชร หากนิวเคลียสผลึกเหล่านี้เติบโตเป็นเกรนที่มีทิศทางผลึกต่างกัน เกรนเหล่านี้จะรวมตัวกันและตกผลึกเป็นโพลีซิลิคอน โพลีซิลิคอนแตกต่างจากซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ ซึ่งใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และเซลล์แสงอาทิตย์ และซิลิคอนอะมอร์ฟัส ซึ่งใช้ในอุปกรณ์ฟิล์มบางและไฟโซล่าเซลล์ ไฟสวน

ความแตกต่างและความเชื่อมโยงระหว่างทั้งสอง

ในซิลิกอนผลึกเดี่ยว โครงสร้างกรอบผลึกมีความสม่ำเสมอและสามารถระบุได้จากลักษณะภายนอกที่สม่ำเสมอ ในซิลิกอนผลึกเดี่ยว โครงตาข่ายผลึกของตัวอย่างทั้งหมดมีความต่อเนื่องและไม่มีขอบเกรน ผลึกเดี่ยวขนาดใหญ่พบได้น้อยมากในธรรมชาติและยากที่จะสร้างขึ้นในห้องปฏิบัติการ (ดูการตกผลึกใหม่) ในทางตรงกันข้าม ตำแหน่งของอะตอมในโครงสร้างอสัณฐานจะถูกจำกัดให้อยู่ในลำดับระยะสั้น

เฟสโพลีคริสตัลไลน์และซับคริสตัลไลน์ประกอบด้วยผลึกขนาดเล็กหรือไมโครคริสตัลไลน์จำนวนมาก โพลีซิลิคอนเป็นวัสดุที่ประกอบด้วยผลึกซิลิคอนขนาดเล็กจำนวนมาก เซลล์โพลีคริสตัลไลน์สามารถรับรู้พื้นผิวได้จากเอฟเฟกต์แผ่นโลหะที่มองเห็นได้ เกรดของสารกึ่งตัวนำรวมถึงโพลีซิลิคอนเกรดพลังงานแสงอาทิตย์จะถูกแปลงเป็นซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ ซึ่งหมายความว่าผลึกที่เชื่อมต่อกันแบบสุ่มในโพลีซิลิคอนจะถูกแปลงเป็นผลึกเดี่ยวขนาดใหญ่ ซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ใช้ในการผลิตอุปกรณ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่ที่ใช้ซิลิคอน โพลีซิลิคอนสามารถบรรลุความบริสุทธิ์ 99.9999% โพลีซิลิคอนบริสุทธิ์พิเศษยังใช้ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ เช่น แท่งโพลีซิลิคอนยาว 2 ถึง 3 เมตร ในอุตสาหกรรมไมโครอิเล็กทรอนิกส์ โพลีซิลิคอนมีการใช้งานทั้งในระดับมหภาคและระดับจุลภาค กระบวนการผลิตซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์รวมถึงกระบวนการ Czeckorasky การหลอมโซน และกระบวนการ Bridgman

ความแตกต่างระหว่างโพลีซิลิคอนและซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์นั้นเห็นได้ชัดเจนจากคุณสมบัติทางกายภาพ ในแง่ของคุณสมบัติเชิงกลและไฟฟ้า โพลีซิลิคอนด้อยกว่าซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ โพลีซิลิคอนสามารถใช้เป็นวัตถุดิบในการดึงซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ได้

1. ในแง่ของแอนไอโซทรอปิกของคุณสมบัติเชิงกล คุณสมบัติทางแสง และคุณสมบัติทางความร้อน มันมองเห็นได้น้อยกว่าซิลิกอนโมโนคริสตัลมาก

2. ในด้านคุณสมบัติทางไฟฟ้า การนำไฟฟ้าของซิลิคอนโพลีคริสตัลไลน์มีความสำคัญน้อยกว่าซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์มาก หรือแทบไม่มีการนำไฟฟ้าเลย

3. ในแง่ของกิจกรรมทางเคมี ความแตกต่างระหว่างทั้งสองนั้นน้อยมาก โดยทั่วไปแล้วใช้โพลีซิลิคอนมากขึ้น