單晶矽與多晶矽不同功能及優缺點是什麼

2021-05-15 22:35:08 字數 2907 閱讀 8064

1樓:姜心

1、不同功能

單晶矽:單晶矽是製造半導體矽器件的原料,用於制大功率整流器、大功率電晶體、二極體、開關器件等。在開發能源方面是一種很有前途的材料。

多晶矽:多晶矽和單晶矽可從外觀上加以區別,但真正的鑑別須通過分析測定晶體的晶面方向、導電型別和電阻率等。多晶矽是生產單晶矽的直接原料,是當代人工智慧、自動控制、資訊處理、光電轉換等半導體器件的電子資訊基礎材料。

2、優缺點

單晶矽:單晶矽太陽電池是當前開發得最快的一種太陽電池,它的構成和生產工藝已定型,產品已廣泛用於宇宙空間和地面設施。這種太陽電池以高純的單晶矽棒為原料,純度要求99.

999%。為了降低生產成本,現在地面應用的太陽電池等採用太陽能級的單晶矽棒,材料效能指標有所放寬。

多晶矽:單晶矽太陽電池的生產需要消耗大量的高純矽材料,而製造這些材料工藝複雜,電耗很大,在太陽電池生產總成本中己超二分之一,加之拉制的單晶矽棒呈圓柱狀,切片製作太陽電池也是圓片,組成太陽能元件平面利用率低。

擴充套件資料

生產問題

1、產生汙染

多晶矽是高汙染的專案,中國多數多晶矽企業環保不完全達標。生產多晶矽的副產品——四氯化矽是高毒物質。用於傾倒或掩埋四氯化矽的土地將變成不毛之地,草和樹都不會在這裡生長。

它具有潛在的極大危險,不僅有毒,還汙染環境,**成本巨大。

2、供需矛盾

2023年中國太陽能用單晶矽企業開工率在20%-30%,半導體用單晶矽企業開工率在80%-90%,無法實現滿負荷生產,多晶矽技術和市場仍牢牢掌握在美、日、德國的少數幾個生產廠商中,嚴重製約中國產業發展。

2樓:匿名使用者

單 晶 矽

矽有晶態和無定形兩種同素異形體。晶態矽又分為單晶矽和多晶矽,它們均具有金剛石晶格,晶體硬而脆,具有金屬光澤,能導電,但導電率不及金屬,且隨溫度升高而增加,具有半導體性質。

單晶矽在日常生活中是電子計算機、自動控制系統等現代科學技術中不可缺少的基本材料。電視、電腦、冰箱、**、手錶、汽車,處處都離不開單晶矽材料,單晶矽作為科技應用普及材料之一,已經滲透到人們生活中的各個角落。

單晶矽在火星上是火星探測器中太陽能轉換器的製成材料。火星探測器在火星上的能量全部來自太陽光,探測器白天休息---利用太陽能電池板把光能轉化為電能儲存起來,晚上則進行科學研究活動。也就是說,只要有了單晶矽,在太陽光照到的地方,就有了能量**。

單晶矽在太空中是太空梭、宇宙飛船、人造衛星必不可少的原材料。人類在征服宇宙的征途上,所取得的每一步進步,都有著單晶矽的身影。航天器材大部分的零部件都要以單晶矽為基礎。

離開單晶矽,衛星會沒有能源,沒有單晶矽,太空梭和宇航員不會和地球取得聯絡,單晶矽作為人類科技進步的基石,為人類征服太空作出了不可磨滅的貢獻。

單晶矽在太陽能電池中得到廣泛的應用。高純的單晶矽是重要的半導體材料,在光伏技術和微小型半導體逆變器技術飛速發展的今天,利用矽單晶所生產的太陽能電池可以直接把太陽能轉化為光能,實現了邁向綠色能源革命的開始。單晶矽太陽能電池的特點:

1.光電轉換效率高,可靠性高; 2.先進的擴散技術,保證片內各處轉換效率的均勻性; 3.

運用先進的pecvd成膜技術,在電池表面鍍上深藍色的氮化矽減反射膜,顏色均勻美觀; 4.應用高品質的金屬漿料製作背場和電極,確保良好的導電性。

單晶矽廣闊的應用領域和良好的發展前景北京2023年奧運會將把「綠色奧運」做為重要展示面向全世界展現,單晶矽的利用在其中將是非常重要的一環。現在,國外的太陽能光伏電站已經到了理論成熟階段,正在向實際應用階段過渡,太陽能矽單晶的利用將是普及到全世界範圍,市場需求量不言而喻。

單晶矽的提煉:純度不高的單質矽可用金屬鎂或鋁還原二氧化矽製得,但這是無定形矽。晶形矽則要在電弧爐內用碳還原二氧化矽製得,它可用來生產矽鋼片。

用作半導體的超純矽的製法則是先用純度不高的矽與***和氯氣的混合物作用,製取三氯氫矽,並用精餾法提純。然後在還原爐內用純氫將三氯氫矽還原,矽就沉積在用超純矽製成的細芯上,這樣製得的超純矽稱為多晶矽,把它放在單晶爐內,就可拉制成單晶矽,可用作半導體材料,它的**豐富,**便宜,大部分半導體材料都用矽。

多 晶 矽

多晶矽是單質矽的一種形態。熔融的單質矽在過冷條件下凝固時,矽原子以金剛石晶格形態排列成許多晶核,如這些晶核長成晶面取向不同的晶粒,則這些晶粒結合起來,就結晶成多晶矽。多晶矽可作拉制單晶矽的原料,多晶矽與單晶矽的差異主要表現在物理性質方面。

例如,在力學性質、光學性質和熱學性質的各向異性方面,遠不如單晶矽明顯;在電學性質方面,多晶矽晶體的導電性也遠不如單晶矽顯著,甚至於幾乎沒有導電性。在化學活性方面,兩者的差異極小。多晶矽和單晶矽可從外觀上加以區別,但真正的鑑別須通過分析測定晶體的晶面方向、導電型別和電阻率等。

高純的單晶矽是重要的半導體材料。在單晶矽中摻入微量的第iiia族元素,形成p型矽半導體;摻入微量的第va族元素,形成n型和p型半導體結合在一起,可做成太陽能晶片,將輻射能轉變為電能。在開發能源方面是一種很有前途的材料。

多晶矽具有金剛石晶格,晶體硬而脆,具有金屬光澤,能導電,但導電率不及金屬,且隨溫度升高而增加,具有半導體性質。晶態矽的熔點1410℃,沸點2355℃,密無定形矽是一種黑灰色的粉末。

多晶矽被喻為微電子產業和光伏產業的「基石」,它是跨化工、冶金、機械、電子等多學科、多領域的高新技術產品,是半導體、大規模積體電路和太陽能電池產業的重要基礎原材料,是矽產品產業鏈中極為重要的中間產品。它的發展與應用水平,已經成為衡量一個國家綜合國力、國防實力和現代化水平的重要標誌。據瞭解,目前國內生產多晶矽產品的廠家為數很少,遠遠無法滿足國內微電子產業和太陽能電池產業的高速發展。

隨著我國積體電路、矽片生產和太陽能電池產業的發展,多晶矽在國內國際市場需求巨大,**不斷攀升,供不應求,發展前景十分廣闊。正因為如此,很多人都說,誰掌握了多晶矽及微電子技術,誰就掌握了世界。

3樓:匿名使用者

矽有晶態和無定形兩種同素異形體。晶態矽又分為單晶矽和多晶矽,它們均具有金剛石晶格,晶體硬而脆,具有金屬光澤,能導電,但導電率不及金屬,且隨溫度升高而增加,具有半導體性質....

單晶矽與多晶矽的區別,單晶矽與多晶矽不同功能及優缺點是什麼

單晶矽矽有晶態和無定形兩種同素異形體。晶態矽又分為單晶矽和多晶矽,它們均具有金剛石晶格,晶體硬而脆,具有金屬光澤,能導電,但導電率不及金屬,且隨溫度升高而增加,具有半導體性質。單晶矽在日常生活中是電子計算機 自動控制系統等現代科學技術中不可缺少的基本材料。電視 電腦 冰箱 手錶 汽車,處處都離不開單...

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