다결정 실리콘과 단결정 실리콘의 차이점

실리콘 소재는 반도체 산업에서 가장 기본적이고 핵심적인 소재입니다. 복잡한 반도체 산업 생산 공정은 기본 소재인 실리콘의 생산에서부터 시작되어야 합니다.

단결정 실리콘 태양광 정원등

단결정 실리콘은 원소 실리콘의 한 형태입니다. 용융된 원소 실리콘이 응고될 때, 실리콘 원자들은 다이아몬드 격자 구조로 배열되어 수많은 결정핵을 형성합니다. 이 결정핵들이 동일한 결정면 방향을 가진 결정립으로 성장하면, 이 결정립들이 평행하게 결합하여 단결정 실리콘이 됩니다.

단결정 실리콘은 준금속의 물리적 특성을 가지며, 전기 전도도가 약하지만 온도가 증가함에 따라 전도도가 증가합니다. 동시에 단결정 실리콘은 상당한 반도체적 특성도 나타냅니다. 초고순도 단결정 실리콘은 본질적인 반도체입니다. 초고순도 단결정 실리콘에 미량의 IIIA 원소(예: 붕소)를 첨가하면 전도도를 향상시켜 P형 실리콘 반도체를 형성할 수 있습니다. 마찬가지로 미량의 ⅤA 원소(예: 인 또는 비소)를 첨가하면 전도도를 향상시켜 N형 실리콘 반도체를 형성할 수 있습니다.

폴리실리콘태양광

폴리실리콘은 원소 실리콘의 한 형태입니다. 용융된 원소 실리콘이 과냉각 상태에서 응고될 때, 실리콘 원자는 다이아몬드 격자 형태의 많은 결정핵으로 배열됩니다. 이러한 결정핵들이 서로 다른 결정 방향을 가진 결정립으로 성장하면, 이 결정립들이 결합하여 폴리실리콘으로 결정화됩니다. 이는 전자제품 및 태양 전지에 사용되는 단결정 실리콘과 박막 소자에 사용되는 비정질 실리콘과는 다릅니다.태양 전지 정원등

둘 사이의 차이점과 공통점

단결정 실리콘은 결정 구조가 균일하여 외관상 균일한 모습을 보입니다. 단결정 실리콘은 시료 전체의 결정 격자가 연속적이며 결정립 경계가 없습니다. 자연에서 큰 단결정은 매우 드물고 실험실에서 합성하기도 어렵습니다(재결정 참조). 이와 대조적으로, 비정질 구조에서 원자의 위치는 단거리 질서 배열로 제한됩니다.

다결정 및 아결정상은 수많은 작은 결정 또는 미세 결정으로 구성됩니다. 폴리실리콘은 여러 개의 작은 실리콘 결정으로 이루어진 소재입니다. 다결정 셀은 눈에 보이는 판금 효과를 통해 결정 구조를 식별할 수 있습니다. 태양광 등급 폴리실리콘을 포함한 반도체 등급 폴리실리콘은 단결정 실리콘으로 변환되는데, 이는 폴리실리콘 내의 무작위로 연결된 결정들을 하나의 큰 결정으로 변환하는 것을 의미합니다. 단결정 실리콘은 대부분의 실리콘 기반 마이크로 전자 장치를 만드는 데 사용됩니다. 폴리실리콘은 99.9999%의 순도를 달성할 수 있습니다. 초고순도 폴리실리콘은 반도체 산업에서 2~3미터 길이의 폴리실리콘 막대와 같은 형태로도 사용됩니다. 마이크로 전자 산업에서 폴리실리콘은 거시적 규모와 미시적 규모 모두에서 응용됩니다. 단결정 실리콘의 생산 공정에는 체코라스키 공정, 구역 용융 공정 및 브리지먼 공정이 있습니다.

다결정 실리콘과 단결정 실리콘의 차이는 주로 물리적 특성에서 나타납니다. 기계적 및 전기적 특성 면에서 다결정 실리콘은 단결정 실리콘보다 떨어집니다. 다결정 실리콘은 단결정 실리콘을 뽑아내는 원료로 사용될 수 있습니다.

1. 기계적 특성, 광학적 특성 및 열적 특성의 이방성 측면에서 볼 때, 단결정 실리콘에 비해 그 차이가 훨씬 덜 두드러진다.

2. 전기적 특성 측면에서 볼 때, 다결정 실리콘의 전기 전도도는 단결정 실리콘에 비해 훨씬 낮거나 거의 없는 수준입니다.

3. 화학적 활성 측면에서 둘 사이의 차이는 매우 작으며, 일반적으로 폴리실리콘을 더 많이 사용합니다.