Monokrystallinsk silicium vs. polykrystallinsk silicium

Enkelt krystal siliciumog polykrystallinsk silicium har hver deres egne unikke fordele og anvendelige scenarier. Enkeltkrystal silicium er velegnet til højtydende elektroniske produkter og mikroelektronik på grund af dets fremragende elektriske og mekaniske egenskaber. Polykrystallinsk silicium dominerer på den anden side området for solceller på grund af dets lave omkostninger og gode fotoelektriske konverteringseffektivitet.

Enkelt krystal silicium

Strukturelle egenskaber af enkeltkrystal silicium:Enkelt krystal siliciumhar en højt ordnet krystalstruktur, og siliciumatomer er arrangeret i et kontinuerligt gitter i henhold til diamantgitteret. Denne struktur giver enkeltkrystal silicium fremragende elektrontransmissionsydelse og fotoelektrisk konverteringseffektivitet. I enkeltkrystalsilicium fører konsistensen af ​​atomarrangementet til fraværet af korngrænser på en makroskopisk skala, hvilket er afgørende for ydeevnen af ​​halvlederenheder.

Produktionsproces afenkelt krystal silicium: Produktionen af ​​enkeltkrystal silicium udføres normalt ved Czochralski-processen eller Float Zone-processen. Czochralski-processen involverer langsomt at trække smeltet silicium gennem en frøkrystal for at danne en enkelt krystal. Float Zone-processen er at fremstille enkeltkrystal silicium ved lokal smeltning og omkrystallisation. Disse metoder kræver højpræcisionsudstyr og proceskontrol for at sikre kvaliteten og ydeevnen af ​​enkeltkrystalsilicium.

Monokrystallinsk siliciumhar høj elektronmobilitet og ledningsevne, så det er meget udbredt i elektroniske enheder og integrerede kredsløb. Den fotoelektriske konverteringseffektivitet af monokrystallinsk silicium er også høj, hvilket gør det til et vigtigt materiale til solceller.

Monokrystallinsk silicium bruges hovedsageligt i high-end halvlederenheder, integrerede kredsløb, lasere og andre områder med høje ydeevnekrav. Dens fremragende elektroniske egenskaber gør det muligt at opfylde behovene for højhastigheds- og højpræcisions elektronisk udstyr.

Polykrystallinsk silicium

Strukturelle karakteristika af polykrystallinsk silicium: Polykrystallinsk silicium er sammensat af mange små krystaller (korn), og der er visse forskelle i krystalorienteringen og størrelsen af ​​disse korn. Gitterstrukturen af ​​polykrystallinsk silicium er relativt rodet og ikke så velordnet som enkeltkrystallinsk silicium. På trods af dette spiller polykrystallinsk silicium stadig en vigtig rolle i nogle applikationer.

Produktionsproces af polykrystallinsk silicium: Fremstillingen af ​​polykrystallinsk silicium er relativt enkel. Siliciumråmaterialer afsættes normalt på et substrat ved kemisk dampaflejring (CVD) eller Siemens-metode for at danne polykrystallinsk silicium tyndfilm eller bulkmateriale. Disse metoder har lavere produktionsomkostninger og hurtigere produktionsprocesser end enkeltkrystallinsk silicium.

På grund af dens polykrystallinske struktur er de elektriske egenskaber af polykrystallinsk silicium lidt lavere end dem for enkeltkrystallinsk silicium, hovedsagelig fordi der dannes spredningscentre for bærere ved korngrænserne. Den fotoelektriske konverteringseffektivitet af polykrystallinsk silicium er normalt lavere end for enkeltkrystallinsk silicium, men på grund af dets omkostningsfordel er det blevet meget brugt inden for solceller.

Polykrystallinsk silicium bruges hovedsageligt i solpaneler, fotovoltaisk elproduktion og andre områder. Selvom dens effektivitet er relativt lav, gør dens omkostningsfordele polysilicium til en vigtig del af storskala solenergiproduktion.