单晶硅棒是什么

单晶硅棒是什么指的是硅原子的一种排列形式形成的物质 。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 。单晶硅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 。

与多晶硅的区别
晶体硅根据晶体取向不同又分为单晶硅和多晶硅 。单晶硅和多晶硅的区别是;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;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 。多晶硅可作为控制单晶硅的原料,也是太阳能电池和光伏发电的基础材料 。单晶硅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 。
以上内容参考 百度百科-单晶硅
什么是单晶硅棒制作方法(1)
硅的主要来源是石英砂(二氧化硅),硅元素和氧元素通过共价键连接在一起 。因此需要将氧元素从二氧化硅中分离出来,换句话说就是要将硅还原出来,采用的方法是将二氧化硅和碳元素(可以用煤、焦炭和木屑等)一起在电弧炉中加热至2100°C左右,这时碳就会将硅还原出来 。化学反应方程式为:SiO2 (s) + 2C (s) = Si (s) + 2CO (g)(吸热)
(2)
上一步骤中得到的硅中仍有大约2%的杂质,称为冶金级硅,其纯度与半导体工业要求的相差甚远,因此还需要进一步提纯 。方法则是在流化床反应器中混合冶金级硅和氯化氢气体,最后得到沸点仅有31°C的三氯化硅 。化学反应方程式为:Si (s) + 3HCl (g) = SiHCl3 (g) + H2 (g)(放热)
(3)
随后将三氯化硅和氢气的混合物蒸馏后再和加热到1100°C的硅棒一起通过气相沉积反应炉中,从而除去氢气,同时析出固态的硅,击碎后便成为块状多晶硅 。这样就可以得到纯度为99.9999999%的硅,换句话说,也就是平均十亿个硅原子中才有一个杂质原子 。
(4)
进行到目前为止,半导体硅晶体对于芯片制造来说还是太小,因此需要把块状多晶硅放入坩埚内加热到1440°C以再次熔化。为了防止硅在高温下被氧化,坩埚会被抽成真空并注入惰性气体氩气 。之后用纯度99.7%的钨丝悬挂硅晶种探入熔融硅中,晶体成长时,以2~20转/分钟的转速及3~10毫米/分钟的速率缓慢从熔液中拉出:
探入晶体“种子”
长出了所谓的“肩部”
长出了所谓的“身体”
这样一段时间之后就会得到一根纯度极高的硅晶棒,理论上最大直径可达45厘米,最大长度为3米 。
以上所简述的硅晶棒制造方法被称为切克劳斯法(Czochralski process,也称为柴氏长晶法),此种方法因成本较低而被广泛采用,除此之外,还有V-布里奇曼法(Vertikalern Bridgman process)和浮动区法(floating zone process)都可以用来制造单晶硅 。
单晶硅棒是做什么用的单晶硅棒是用于制造半导体器件、太阳能电池的,单晶硅棒是通过区熔或直拉工艺在炉膛中整形或提拉形成的,是硅原子按籽晶的晶格排列方向,重新排列的硅单晶体棒 。
单晶硅棒生产流程为拉晶、机加以及抛光工序,经过不断改进拉晶工艺,提升少子寿命,降低氧含量,持续提升产能和硅棒成品率 。单晶硅作为一种极具潜能,亟待开发利用的高科技资源,正引起越来越多的关注和重视 。
单晶硅棒的制造?在单晶炉中将高纯多晶硅加热融化 。并在单晶炉中形成一定的温度梯度场,而且保持熔融的硅页面违规惊奇的特定凝固键,在江子君归影像熔融的硅页面,然后一边旋转一边提拉熔融,就在同一方向凝固生长得到单晶硅棒 。
单晶硅产品在包装运输中应该注意的事项?(单晶硅片,单晶硅棒,以及加工服务)第一,包装上使用木箱包装 。
第二,在航空运输中,你用木箱包装,包装好,牢固是不会对产品有什么损害的 。
第三,整个物流配送过程中,注意轻拿轻放,最好不要开盖,开盖后原封回去 。
直拉单晶硅产品,可以用于二极管级、整流器件级、电路级以及太阳能电池级单晶产品的生产和深加工制造,其后续产品集成电路和半导体分离器件已广泛应用于各个领域,在军事电子设备中也占有重要地位 。