Wszyscy wiemy o krzemie. Jednak krzem stosowany w produkcji wiórów jest czasem pojedynczy krzem kryształowy -, a czasem polikrystaliczny krzem. Wydajność polikrystalicznego i pojedynczego krzem kryształowego - różni się znacznie. Jakie są ich zalety? Jakie są ich aplikacje? A jak są produkowane?
Co to jest kryształ?
Co to jest kryształ?
Kryształ jest stałą, w której atomy, jony lub cząsteczki są ułożone w przestrzennie regularnym wzorze zgodnie z pewną okresowością, tworząc regularny kształt geometryczny.
Wspólne materiały krystaliczne obejmują:
Kryształy metaliczne: takie jak żelazo, miedź, złoto i srebro.
Kryształy jonowe: NaCl, CUSO4 itp.
Kryształy dielektryczne: tlenek krzemu, azotek krzemu itp., Które mogą być krystaliczne lub amorficzne.
Kryształy półprzewodnikowe: takie jak krzem i german.
Czym są jednoliciowy krzem i polikrystaliczny krzem?
Pojedynczy kryształ odnosi się do materiału, w którym atomy, jony lub cząsteczki są układane równomiernie z jednego końca do drugiego, utrzymując tę samą orientację. Cały kryształ ma tylko jedną orientację kryształu i nie zawiera granic ziaren.
Polikryształ odnosi się do materiału złożonego z wielu małych ziaren (pojedynczych kryształów), każdy z własną unikalną orientacją kryształową. Ziarna te wydają się losowo zorientowane w skali makroskopowej, ale orientacja w każdym ziarnie jest spójna.
Single - Kryształowy krzem ma tylko jedną orientację kryształową, zazwyczaj<100>, <110>, Lub<111>. Różne orientacje kryształów mają różny wpływ na procesy, takie jak trawienie, utlenianie i implantacja jonów podczas produkcji półprzewodnikowej, co czyni odpowiednią orientację kluczową dla optymalizacji wydajności ChIP.
Porównanie właściwości monokrystalicznego krzemu i polikrystalicznego krzemu
Właściwości elektryczne: Krzem polikrystaliczny ma nieco dolne właściwości elektryczne w porównaniu z krzemionem monokrystalicznym, głównie z powodu centrów rozpraszania nośników utworzonych na granicach ziaren polikrystalicznego krzemu. Monokrystaliczny krzem ma jednak wyższą ruchliwość elektronów ze względu na brak granic ziaren i ciągłości strukturalnej.
Wygląd: monokrystaliczny krzem przypomina lustro po polerowaniu. Dzieje się tak, ponieważ gdy światło uderza w monokrystaliczny krzem, odbija światło w ten sam sposób i kierunek. W przeciwieństwie do tego, gdy światło uderza polikrystaliczny krzem, każde kryształowe ziarno inaczej odbija światło, co powoduje ziarnisty wygląd.
Zastosowania monokrystalicznego i polikrystalicznego krzemu w witkach?
Monokrystaliczny krzem
1. Monokrystaliczne płytki krzemowe, stosowane jako podłoża
2. Niektóre produkty chipowe wymagają cienki monokrystalicznych warstw krzemowych
1. W MOSFET polikrystaliczny krzem jest często stosowany jako materiał bramki. W połączeniu z warstwą izolacyjną tlenku krzemu polikrystaliczny krzem jest kluczowym składnikiem, który kontroluje przepływ prądu w tranzystorach.
2. Może być stosowany w komórkach słonecznych i wyświetlaczach ciekłych kryształów.
3. Jako warstwa ofiarna. Podczas produkcji MEMS warstwa ofiarna służy do utworzenia tymczasowej struktury, która jest później usuwana w celu uwolnienia stałej struktury.
W jaki sposób powstaje singiel - krzem kryształowy i policrystaliczny krzem?
Jeśli jest używany jako podłoże,
Single - Krzem kryształowy jest zwykle wytwarzany za pomocą metody CZ lub FZ. Metoda CZ została wcześniej wprowadzona:
Wprowadzenie do pełnego procesu CZ do produkcji pojedynczego - kryształowego krzemu.
Z drugiej strony polikrystaliczny krzem wykorzystuje metody odlewania bloków, FBR i Siemensa.
Jeśli formacja filmu jest używana w chipie,
Single - Krzem kryształowy wymaga epitaxii CVD, epitaxii wiązki molekularnej i innych metod. Z drugiej strony polikrystaliczny krzem można wytwarzać za pomocą CVD, PVD i innych metod.