Όλοι γνωρίζουμε για το πυρίτιο. Ωστόσο, το πυρίτιο που χρησιμοποιείται στην κατασκευή τσιπ είναι μερικές φορές ενιαία - κρυστάλλινη πυρίτιο και μερικές φορές πολυκρυσταλλικό πυρίτιο. Η απόδοση του πολυκρυσταλλικού και μονού - κρυστάλλινου πυρίτιο διαφέρει σημαντικά. Λοιπόν, ποια είναι τα αντίστοιχα πλεονεκτήματα τους; Ποιες είναι οι εφαρμογές τους; Και πώς παράγονται;
Τι είναι ένα κρύσταλλο;
Τι είναι ένα κρύσταλλο;
Ένας κρύσταλλος είναι ένα στερεό στο οποίο τα άτομα, τα ιόντα ή τα μόρια είναι διατεταγμένα σε ένα χωρικά κανονικό πρότυπο σύμφωνα με μια συγκεκριμένη περιοδικότητα, σχηματίζοντας ένα κανονικό γεωμετρικό σχήμα.
Τα κοινά κρυσταλλικά υλικά περιλαμβάνουν:
Μεταλλικοί κρύσταλλοι: όπως σίδηρος, χαλκός, χρυσός και ασήμι.
Ιωνικοί κρύσταλλοι: NaCl, CUSO4, κλπ.
Διηλεκτρικοί κρύσταλλοι: οξείδιο του πυριτίου, νιτρίδιο πυριτίου, κλπ., Το οποίο μπορεί να είναι κρυσταλλικό ή άμορφο.
Κρύσταλλοι ημιαγωγών: όπως το πυρίτιο και το γερμανικό.
Ποιο είναι το πυρίτιο ενός κρυστάλλου και το πολυκρυσταλλικό πυρίτιο;
Ένας μοναδικός κρύσταλλος αναφέρεται σε ένα υλικό στο οποίο τα άτομα, τα ιόντα ή τα μόρια είναι τοποθετημένα ομοιόμορφα από το ένα άκρο στο άλλο, διατηρώντας τον ίδιο προσανατολισμό. Ολόκληρος ο κρύσταλλος έχει μόνο έναν κρυσταλλικό προσανατολισμό και δεν περιέχει όρια κόκκων.
Μια πολυκρυσταλλή αναφέρεται σε ένα υλικό που αποτελείται από πολλούς μικρούς κόκκους (μεμονωμένους κρυστάλλους), το καθένα με τον δικό του μοναδικό κρυσταλλικό προσανατολισμό. Αυτοί οι κόκκοι εμφανίζονται τυχαία προσανατολισμένοι σε μακροσκοπική κλίμακα, αλλά ο προσανατολισμός μέσα σε κάθε κόκκο είναι συνεπής.
Ενιαίο - crystal silicon έχει μόνο έναν κρυσταλλικό προσανατολισμό, συνήθως<100>, <110>, ή<111>. Οι διαφορετικοί κρυσταλλικοί προσανατολισμοί έχουν ποικίλες επιδράσεις σε διεργασίες όπως η χάραξη, η οξείδωση και η εμφύτευση ιόντων κατά τη διάρκεια της παραγωγής ημιαγωγών, καθιστώντας τον κατάλληλο προσανατολισμό κρίσιμο για τη βελτιστοποίηση της απόδοσης των τσιπ.
Σύγκριση των ιδιοτήτων του μονοκρυσταλλικού πυριτίου και του πολυκρυσταλλικού πυριτίου
Ηλεκτρικές ιδιότητες: Το πολυκρυσταλλικό πυρίτιο έχει ελαφρώς κατώτερες ηλεκτρικές ιδιότητες σε σύγκριση με το μονοκρυσταλλικό πυρίτιο, κυρίως λόγω των κέντρων σκέδασης φορέα που σχηματίζονται σε όρια κόκκων πολυκρυσταλλικού πυριτίου. Το μονοκρυσταλλικό πυρίτιο, ωστόσο, έχει υψηλότερη κινητικότητα ηλεκτρονίων λόγω της έλλειψης ορίων των κόκκων και της διαρθρωτικής συνέχειας.
Εμφάνιση: Το μονοκρυσταλλικό πυρίτιο μοιάζει με καθρέφτη μετά από στίλβωση. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι όταν το φως χτυπά το μονοκρυσταλλικό πυρίτιο, αντικατοπτρίζει το φως με τον ίδιο τρόπο και κατεύθυνση. Αντίθετα, όταν το φως χτυπά το πολυκρυσταλλικό πυρίτιο, κάθε κρυσταλλικός κόκκος αντικατοπτρίζει το φως διαφορετικά, με αποτέλεσμα μια κοκκώδη εμφάνιση.
Εφαρμογές μονοκρυσταλλικού και πολυκρυσταλλικού πυριτίου σε μάρκες;
Μονοκρυσταλλικό πυρίτιο
1. Μονοκρυσταλλικά πλακίδια πυριτίου, που χρησιμοποιούνται ως υποστρώματα
2. Ορισμένα προϊόντα τσιπ απαιτούν λεπτά στρώματα μονοκρυσταλλικού πυριτίου
1 σε MOSFETs, το πολυκρυσταλλικό πυρίτιο χρησιμοποιείται συχνά ως υλικό πύλης. Σε συνδυασμό με το μονωτικό στρώμα οξειδίου του πυριτίου, το πολυκρυσταλλικό πυρίτιο είναι το βασικό συστατικό που ελέγχει τη ροή του ρεύματος σε τρανζίστορ.
2. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ηλιακά κύτταρα και οθόνες υγρών κρυστάλλων.
3. Ως θυσιαστικό στρώμα. Κατά τη διάρκεια της κατασκευής MEMS, χρησιμοποιείται ένα στρώμα θυσίας για τη δημιουργία μιας προσωρινής δομής που αργότερα αφαιρείται για την απελευθέρωση της μόνιμης δομής.
Πώς παράγονται ανύπαντρες- κρυστάλλινη πυρίτιο και πολυκρυσταλλικό πυρίτιο;
Εάν χρησιμοποιηθεί ως υπόστρωμα,
Το ενιαίο - κρυσταλλικό πυρίτιο γενικά παράγεται χρησιμοποιώντας τη μέθοδο CZ ή FZ. Η μέθοδος CZ έχει εισαχθεί προηγουμένως:
Εισαγωγή στην πλήρη διαδικασία CZ για την παραγωγή ενός πυριτίου Crystal.
Το πολυκρυσταλλικό πυρίτιο, από την άλλη πλευρά, χρησιμοποιεί μεθόδους χύτευσης μπλοκ, FBR και Siemens.
Εάν ο σχηματισμός φιλμ χρησιμοποιείται σε ένα τσιπ,
Ενιαία - Το κρυστάλλινο πυρίτιο απαιτεί επιταξία CVD, επιταξία μοριακής δέσμης και άλλες μεθόδους. Το πολυκρυσταλλικό πυρίτιο, από την άλλη πλευρά, μπορεί να παραχθεί χρησιμοποιώντας CVD, PVD και άλλες μεθόδους.