单晶硅与多晶硅的区别、功能和优缺点.doc

单晶硅与多晶硅的区别、功能及优缺点单晶硅硅有晶态和无定形两种同素异形体。晶态硅又分为单晶硅和多晶硅, 它们均具有金刚石晶格,晶体硬而脆,具有金属光泽,能导电,但导电率不及金属,且随温度升高而增加,具有半导体性质。单晶硅在日常生活中是电子计算机、自动控制系统等现代科学技术中不可缺少的基本材料。电视、电脑、冰箱、电话、手表、汽车, 处处都离不开单晶硅材料, 单晶硅作为科技应用普及材料之一,已经渗透到人们生活中的各个角落。单晶硅在火星上是火星探测器中太阳能转换器的制成材料。火星探测器在火星上的能量全部来自太阳光, 探测器白天休息--- 利用太阳能电池板把光能转化为电能存储起来, 晚上则进行科学研究活动。也就是说,只要有了单晶硅,在太阳光照到的地方,就有了能量来源单晶硅在太空中是航天飞机、宇宙飞船、人造卫星必不可少的原材料。人类在征服宇宙的征途上, 所取得的每一步进步, 都有着单晶硅的身影。航天器材大部分的零部件都要以单晶硅为基础。离开单晶硅, 卫星会没有能源, 没有单晶硅, 航天飞机和宇航员不会和地球取得联系,单晶硅作为人类科技进步的基石,为人类征服太空作出了不可磨灭的贡献。单晶硅在太阳能电池中得到广泛的应用。高纯的单晶硅是重要的半导体材料, 在光伏技术和微小型半导体逆变器技术飞速发展的今天, 利用硅单晶所生产的太阳能电池可以直接把太阳能转化为光能, 实现了迈向绿色能源革命的开始。单晶硅太阳能电池的特点: 1. 光电转换效率高,可靠性高; 2. 先进的扩散技术,保证片内各处转换效率的均匀性; 3. 运用先进的 PECVD 成膜技术, 在电池表面镀上深蓝色的氮化硅减反射膜, 颜色均匀美观; 4. 应用高品质的金属浆料制作背场和电极,确保良好的导电性。单晶硅广阔的应用领域和良好的发展前景北京 2008 年奥运会将把" 绿色奥运" 做为重要展示面向全世界展现, 单晶硅的利用在其中将是非常重要的一环。现在, 国外的太阳能光伏电站已经到了理论成熟阶段, 正在向实际应用阶段过渡, 太阳能硅单晶的利用将是普及到全世界范围,市场需求量不言而喻。单晶硅的提炼: 纯度不高的单质硅可用金属镁或铝还原二氧化硅制得, 但这是无定形硅。晶形硅则要在电弧炉内用碳还原二氧化硅制得, 它可用来生产硅钢片。用作半导体的超纯硅的制法则是先用纯度不高的硅与氯化氢和氯气的混合物作用, 制取三氯氢硅, 并用精馏法提纯。然后在还原炉内用纯氢将三氯氢硅还原, 硅就沉积在用超纯硅制成的细芯上, 这样制得的超纯硅称为多晶硅, 把它放在单晶炉内, 就可拉制成单晶硅, 可用作半导体材料, 它的来源丰富,价格便宜,大部分半导体材料都用硅。多晶硅多晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时, 硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核, 如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒, 则这些晶粒结合起来, 就结晶成多晶硅。多晶硅可作拉制单晶硅的原料, 多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如, 在力学性质、光学性质和热学性质的各向异性方面, 远不如单晶硅明显; 在电学性质方面, 多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅显著, 甚至于几乎没有导电性。在化学活性方面, 两者的差异极小。多晶硅和单晶硅可从外观上加以区别, 但真正的鉴别须通过分析测定晶体的晶面方向、导电类型和电阻率等。高纯的单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺