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單晶硅,、多晶硅,、非晶硅簡(jiǎn)介及區(qū)別
單晶硅是一種比較活潑的非金屬元素，是晶體材料的重要組成部分,。硅的單晶體,，具有基本完整的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的晶體,。不同的方向具有不同的性質(zhì)，是一種良好的半導(dǎo)材料,。純度要求達(dá)到99.9999％,，甚至達(dá)到99.9999999％以上。用于制造半導(dǎo)體器件,、太陽能電池等,。用高純度的多晶硅在單晶爐內(nèi)拉制而成。
熔融的單質(zhì)硅在凝固時(shí)硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核,，如果這些晶核長(zhǎng)成晶面取向相同的晶粒,，則這些晶粒平行結(jié)合起來便結(jié)晶成單晶硅。單晶硅具有準(zhǔn)金屬的物理性質(zhì),，有較弱的導(dǎo)電性,，其電導(dǎo)率隨溫度的升高而增加，有顯著的半導(dǎo)電性,。超純的單晶硅是本征半導(dǎo)體,。在超純單晶硅中摻入微量的ⅢA族元素，如硼可提高其導(dǎo)電的程度,，而形成p型硅半導(dǎo)體,；如摻入微量的ⅤA族元素，如磷或砷也可提高導(dǎo)電程度,，形成n型硅半導(dǎo)體,。單晶硅的制法通常是先制得多晶硅或無定形硅，然后用直拉法或懸浮區(qū)熔法從熔體中生長(zhǎng)出棒狀單晶硅,。單晶硅主要用于制作半導(dǎo)體元件,。
用 途： 是制造半導(dǎo)體硅器件的原料，用于制大功率整流器,、大功率晶體管,、二極管、開關(guān)器件
等,。
名 稱：多晶硅
英文名：polycrystalline silicon
性 質(zhì)：灰色金屬光澤,。密度2.32~2.34。熔點(diǎn)1410℃,。沸點(diǎn)2355℃,。溶于氫氟酸和硝酸的混酸中，不溶于水,、硝酸和鹽酸,。硬度介于鍺和石英之間，室溫下質(zhì)脆，切割時(shí)易碎裂,。加熱至800℃以上即有延性,，1300℃時(shí)顯出明顯變形。常溫下不活潑,，高溫下與氧,、氮、硫等反應(yīng),。高溫熔融狀態(tài)下,，具有較大的化學(xué)活潑性，能與幾乎任何材料作用,。具有半導(dǎo)體性質(zhì),，是極為重要的優(yōu)良半導(dǎo)體材料，但微量的雜質(zhì)即可大大影響其導(dǎo)電性,。
多晶硅是單質(zhì)硅的一種形態(tài),。熔融的單質(zhì)硅在過冷條件下凝固時(shí)，硅原子以金剛石晶格形態(tài)排列成許多晶核,，如這些晶核長(zhǎng)成晶面取向不同的晶粒,，則這些晶粒結(jié)合起來,，就結(jié)晶成多晶硅。多晶硅可作拉制單晶硅的原料,，多晶硅與單晶硅的差異主要表現(xiàn)在物理性質(zhì)方面。
用 途：電子工業(yè)中廣泛用于制造半導(dǎo)體收音機(jī),、錄音機(jī),、電冰箱,、彩電,、錄像機(jī),、電子計(jì)算機(jī)等的基礎(chǔ)材料,。由干燥硅粉與干燥氯化氫氣體在一定條件下氯化,，再經(jīng)冷凝、精餾,、還原而得。
名 稱：非晶硅
英文名：amorphous silicon
非晶硅是一種直接能帶半導(dǎo)體,，它的結(jié)構(gòu)內(nèi)部有許多所謂的“懸鍵”，也就是沒有和周圍的硅原子成鍵的電子,，這些電子在電場(chǎng)作用下就可以產(chǎn)生電流,，并不需要聲子的幫助,，因而非晶硅可以做得很薄,，還有制作成本低的優(yōu)點(diǎn)．
非晶硅的制備：由非晶態(tài)合金的制備知道,，要獲得非晶態(tài),，需要有高的冷卻速率,，而對(duì)冷卻速率的具體要求隨材料而定。硅要求有*的冷卻速率,，用液態(tài)快速淬火的方法目前還無法得到非晶態(tài),。近年來，發(fā)展了許多種氣相淀積非晶態(tài)硅膜的技術(shù),，其中包括真空蒸發(fā),、輝光放電、濺射及化學(xué)氣相淀積等方法,。一般所用的主要原料是單硅烷（SiH4）,、二硅烷（Si2H6）、四氟化硅（SiF4）等,，純度要求很高,。
用 途：可以制成非晶硅場(chǎng)效應(yīng)晶體管,；用于液晶顯示器件、集成式a—Si倒相器,、集成式圖象傳感器、以及雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器等器件中作為非線性器件；利用非晶硅膜可以制成各種光敏、位敏,、力敏,、熱敏等傳感器,；利用非晶硅膜制做靜電復(fù)印感光膜,，不僅復(fù)印速率會(huì)大大提高，而且圖象清晰,，使用壽命長(zhǎng),；等等,。
單晶硅,、非晶硅,、多晶硅的區(qū)別
1．區(qū)別晶體非晶體,？
日常所見到的固體分為非晶體和晶體兩大類,，非晶體物質(zhì)的內(nèi)部原子排列沒有一定的規(guī)律，當(dāng)斷裂時(shí)斷口也是隨機(jī)的，如塑料和玻璃等,，而稱之為晶體的物質(zhì)，外形呈現(xiàn)天然的有規(guī)則的多面體,，具有明顯的棱角與平面,，其內(nèi)部的原子是按照一定的規(guī)律整齊的排列起來，所以破裂時(shí)也按照一定的平面斷開,，如食鹽,、水晶等。
2．區(qū)別單晶體和多晶體,？
有的晶體是由許許多多的小晶粒組成,，若晶粒之間的排列沒有規(guī)則，這種晶體稱之為多晶體,，如金屬銅和鐵,。但也有晶體本身就是一個(gè)完整的大晶粒，這種晶體稱之為單晶體,，如水晶和晶剛石,。
3．單晶硅與多晶硅光伏電池的比較？
單晶硅電池具有電池轉(zhuǎn)換效率高,，穩(wěn)定性好,，但是成本較高。多晶硅電池成本低,，轉(zhuǎn)換效率略低于直拉單晶硅太陽能電池,，材料中的各種缺陷，如晶界,、位錯(cuò),、微缺陷,，和材料中的雜質(zhì)碳和氧，以及工藝過程中玷污的過渡族金屬,。(end)