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    硅單晶的物理特性是什么

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    硅單晶的物理特性是什么

    發布日期:2017-08-10 00:00 來源:http://www.drharryburke.com 點擊:

    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,處于新材料發展的前沿。其主要用途是用作半導體材料和利用太陽能光伏發電、供熱[1]  等。由于太陽能具有清潔、環保、方便等諸多優勢,近三十年來,太陽能利用技術在研究開發、商業化生產、市場開拓方面都獲得了長足發展,成為世界快速、穩定發展的新興產業之一。


    單晶硅可以用于二極管級、整流器件級、電路級以及太陽能電池級單晶產品的生產和深加工制造,其后續產品集成電路和半導體分離器件已廣泛應用于各個領域,在軍事電子設備中也占有重要地位。


    在光伏技術和微小型半導體逆變器技術飛速發展的今天,利用硅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。北京2008年奧運會將把“綠色奧運”做為重要展示面向全世界展現,單晶硅的利用在其中將是非常重要的一環?,F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,太陽能硅單晶的利用將是普及到全世界范圍,市場需求量不言而喻。


    硅是地球上儲藏豐富的材料之一,從19世紀科學家們發現了晶體硅的半導體特性后,它幾乎改變了一切,甚至人類的思維。直到上世紀60年代開始,硅材料就取代了原有鍺材料。硅材料――因其具有耐高溫和抗輻射性能較好,特別適宜制作大功率器件的特性而成為應用多的一種半導體材料,集成電路半導體器件大多數是用硅材料制造的。


    熔融的單質硅在凝固時硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核,如果這些晶核長成晶面取向相同的晶粒,則這些晶粒平行結合起來便結晶成單晶硅。單晶硅具有準金屬的物理性質,有較弱的導電性,其電導率隨溫度的升高而增加,有顯著的半導電性。超純的單晶硅是本征半導體。在超純單晶硅中摻入微量的ⅢA族元素,如硼可提高其導電的程度,而形成p型硅半導體;如摻入微量的ⅤA族元素,如磷或砷也可提高導電程度,形成n型硅半導體。



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