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大多数的半导体材料都是单晶硅 。随着单晶企业在成本控制和产品转化率上不断突破，以及单晶在分布式光伏发电上的应用优势，未来单晶有望实现对多晶的逆袭 。
单晶硅与多晶硅是太阳能光伏晶硅组件的两条技术路线，因晶格排列不同而区分为单晶、多晶 。业内普遍的观点认为，单晶硅具有发电量高的优势，但成本偏高 。在后期运维方面，单晶硅具有一定优势 。
单晶硅与多晶硅不同功能及优缺点是什么?1、不同功能
单晶硅：单晶硅是制造半导体硅器件的原料，用于制大功率整流器、大功率晶体管、二极管、开关器件等 。在开发能源方面是一种很有前途的材料 。
多晶硅：多晶硅和单晶硅可从外观上加以区别，但真正的鉴别须通过分析测定晶体的晶面方向、导电类型和电阻率等 。多晶硅是生产单晶硅的直接原料，是当代人工智能、自动控制、信息处理、光电转换等半导体器件的电子信息基础材料 。
2、优缺点
单晶硅：单晶硅太阳电池是当前开发得最快的一种太阳电池，它的构成和生产工艺已定型，产品已广泛用于宇宙空间和地面设施 。这种太阳电池以高纯的单晶硅棒为原料，纯度要求99.999% 。为了降低生产成本，现在地面应用的太阳电池等采用太阳能级的单晶硅棒，材料性能指标有所放宽 。
多晶硅：单晶硅太阳电池的生产需要消耗大量的高纯硅材料，而制造这些材料工艺复杂，电耗很大，在太阳电池生产总成本中己超二分之一，加之拉制的单晶硅棒呈圆柱状，切片制作太阳电池也是圆片，组成太阳能组件平面利用率低 。
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生产问题
1、产生污染
多晶硅是高污染的项目，中国多数多晶硅企业环保不完全达标 。生产多晶硅的副产品——四氯化硅是高毒物质 。用于倾倒或掩埋四氯化硅的土地将变成不毛之地，草和树都不会在这里生长 。它具有潜在的极大危险，不仅有毒，还污染环境，回收成本巨大 。
2、供需矛盾
2005年中国太阳能用单晶硅企业开工率在20%－30%，半导体用单晶硅企业开工率在80%－90%，无法实现满负荷生产，多晶硅技术和市场仍牢牢掌握在美、日、德国的少数几个生产厂商中，严重制约中国产业发展 。
参考资料来源：百度百科-单晶硅
参考资料来源：百度百科-多晶硅
单晶炉中单晶硅棒时如何生长的？首先，把高纯度的多晶硅原料放入高纯石英坩埚，通过石墨加热器产生的高温将其熔化；然后，对熔化的硅液稍做降温，使之产生一定的过冷度，再用一根固定在籽晶轴上的硅单晶体（称作籽晶）插入熔体表面，待籽晶与熔体熔和后，慢慢向上拉籽晶，晶体便会在籽晶下端生长；接着，控制籽晶生长出一段长为100m单晶硅生长炉
m左右、直径为3～5mm的细颈，用于消除高温溶液对籽晶的强烈热冲击而产生的原子排列的位错，这个过程就是引晶；随后，放大晶体直径到工艺要求的大小，一般为75～300mm，这个过程称为放肩；接着，突然提高拉速进行转肩操作，使肩部近似直角；然后，进入等径工艺，通过控制热场温度和晶体提升速度，生长出一定直径规格大小的单晶柱体；最后，待大部分硅溶液都已经完成结晶时，再将晶体逐渐缩小而形成一个尾形锥体，称为收尾工艺；这样一个单晶拉制过程就基本完成，进行一定的保温冷却后就可以取出 。直拉法，也叫切克劳斯基（J.Czochralski）方法 。此法早在1917年由切克劳斯基建立的一种晶体生长方法，用直拉法生长单晶的设备和工艺比较简单，容易实现自动控制，生产效率高，易于制备大直径单晶，容易控制单晶中杂质浓度，可以制备低电阻率单晶 。据统计，世界上硅单晶的产量中70％～80％是用直拉法生产的
金刚石能否代替芯片的基体材料硅？金刚石要能代替芯片的基本材料硅的话，母猪都能上树 。在半导体发展 历史 上，最初流行锗半导体，不久就被硅半导体打败，最终硅统治了半导体王国，锗半导体仅在少数领域刷存在感 。实话实说，金刚石虽然能俘虏女人的心，但在半导体行业人士眼里，商业价值甚至比不过锗 。
下面，我条分缕析，一一解析原因 。
要替代硅，元素含量必须丰富，容易开采
硅被称为“上帝赐给人类的财富”，原因之一是，它占地壳总质量的26.4%，是仅次于氧的含量第二丰富的元素，随便抓起一把沙子、泥土，拿起一块石头，里面都含有大量的硅的氧化物——二氧化硅 。
【单晶硅棒是什么】