單晶硅是什么材料？生產工藝有哪些？用途介紹

1.單晶硅是什么材料

單晶硅是硅的單晶體，是電子信息、光學技術等設備中的重要半導體材料;一般單晶硅的純度要求達到99.9999%，甚至達到12N以以上。熔融的單質硅在凝固時，硅原子以正四面體結構排列成許多晶核，如果這些晶核長成晶粒后晶面取向相同，則這些晶粒平行結合起來便結晶成單晶硅。

2.單晶硅的生產工藝

生產單晶硅的工藝主要采用直拉法(CZ)、區熔法(FZ) 、磁場直拉法(MCZ)以及雙坩堝拉晶法。

CZ、FZ和MCZ單晶各自適用于不同的電阻率范圍的器件，而MCZ可完全代替CZ，可部分代替FZ。

MCZ將取代CZ成為高速ULI 材料。一些硅材料技術先進的國家MCZ技術發展較快。對單晶的主要質量要求是降低各種有害雜質含量和微缺陷，根據需要控制氧含量并保持縱橫向分布均勻、控制電阻率均勻性。

3.單晶硅的主要用途

(1)單晶硅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、電話、手表、汽車，處處都離不開單晶硅材料，單晶硅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。

(2)單晶硅在火星上是火星探測器中太陽能轉換器的制成材料?；鹦翘綔y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存儲起來，晚上則進行科學研究活動。也就是說，只要有了單晶硅，在太陽光照到的地方，就有了能量來源。

(3)單晶硅在太空中是航天飛機、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，都有著單晶硅的身影。航天器材大部分的零部件都要以單晶硅為基礎。離開單晶硅，衛星會沒有能源，沒有單晶硅，航天飛機和宇航員不會和地球取得聯系，單晶硅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。

(4)單晶硅在太陽能電池中得到廣泛的應用。高純的單晶硅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。

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