超硅半導體具體怎麼做
Ⅰ 請寫出半導體矽片加工從頭到尾的各個關鍵環節,哪道工序用金剛石砂輪
從多晶硅到單晶硅棒再到切(硅)片這一段是用不到金剛石砂輪的!我們公司就是從事光伏產品的製造! 從多晶硅-單晶硅-切片都做的!
目前超過98%的電子元件材料全部使用單晶硅。其中用CZ法佔了約85%,其他部份則是由浮融法FZ生長法。CZ法生長出的單晶硅,用在生產低功率的集成電路元件。而FZ法生長出的單晶硅則主要用在高功率的電子元件。CZ法所以比FZ法更普遍被半導體工業採用,主要在於它的高氧含量提供了晶片強化的優點。另外一個原因是CZ法比FZ法更容易生產出大尺寸的單晶硅棒。
目前國內主要採用CZ法
CZ法主要設備:CZ生長爐
CZ法生長爐的組成元件可分成四部分
(1)爐體:包括石英坩堝,石墨坩堝,加熱及絕熱元件,爐壁
(2)晶棒及坩堝拉升旋轉機構:包括籽晶夾頭,吊線及拉升旋轉元件
(3)氣氛壓力控制:包括氣體流量控制,真空系統及壓力控制閥
(4)控制系統:包括偵測感應器及電腦控制系統
加工工藝:
加料→熔化→縮頸生長→放肩生長→等徑生長→尾部生長
(1)加料:將多晶硅原料及雜質放入石英坩堝內,雜質的種類依電阻的N或P型而定。雜質種類有硼,磷,銻,砷。
(2)熔化:加完多晶硅原料於石英堝內後,長晶爐必須關閉並抽成真空後充入高純氬氣使之維持一定壓力范圍內,然後打開石墨加熱器電源,加熱至熔化溫度(1420℃)以上,將多晶硅原料熔化。
(3)縮頸生長:當硅熔體的溫度穩定之後,將籽晶慢慢浸入硅熔體中。由於籽晶與硅熔體場接觸時的熱應力,會使籽晶產生位錯,這些位錯必須利用縮勁生長使之消失掉。縮頸生長是將籽晶快速向上提升,使長出的籽晶的直徑縮小到一定大小(4-6mm)由於位錯線與生長軸成一個交角,只要縮頸夠長,位錯便能長出晶體表面,產生零位錯的晶體。
(4)放肩生長:長完細頸之後,須降低溫度與拉速,使得晶體的直徑漸漸增大到所需的大小。
(5)等徑生長:長完細頸和肩部之後,借著拉速與溫度的不斷調整,可使晶棒直徑維持在正負2mm之間,這段直徑固定的部分即稱為等徑部分。單晶矽片取自於等徑部分。
(6)尾部生長:在長完等徑部分之後,如果立刻將晶棒與液面分開,那麼效應力將使得晶棒出現位錯與滑移線。於是為了避免此問題的發生,必須將晶棒的直徑慢慢縮小,直到成一尖點而與液面分開。這一過程稱之為尾部生長。長完的晶棒被升至上爐室冷卻一段時間後取出,即完成一次生長周期。
單晶硅棒加工成單晶硅拋光矽片
加工流程:
單晶生長→切斷→外徑滾磨→平邊或V型槽處理→切片
倒角→研磨 腐蝕--拋光→清洗→包裝
切斷:目的是切除單晶硅棒的頭部、尾部及超出客戶規格的部分,將單晶硅棒分段成切片設備可以處理的長度,切取試片測量單晶硅棒的電阻率含氧量。
切斷的設備:內園切割機或外園切割機
切斷用主要進口材料:刀片
外徑磨削:由於單晶硅棒的外徑表面並不平整且直徑也比最終拋光晶片所規定的直徑規格大,通過外徑滾磨可以獲得較為精確的直徑。
外徑滾磨的設備:磨床
平邊或V型槽處理:指方位及指定加工,用以單晶硅捧上的特定結晶方向平邊或V型。
處理的設備:磨床及X-RAY繞射儀。
切片:指將單晶硅棒切成具有精確幾何尺寸的薄晶片。
切片的設備:內園切割機或線切割機
倒角:指將切割成的晶片稅利邊修整成圓弧形,防止晶片邊緣破裂及晶格缺陷產生,增加磊晶層及光阻層的平坦度。
倒角的主要設備:倒角機
研磨:指通過研磨能除去切片和輪磨所造的鋸痕及表面損傷層,有效改善單晶矽片的曲度、平坦度與平行度,達到一個拋光過程可以處理的規格。
研磨的設備:研磨機(雙面研磨)
主要原料:研磨漿料(主要成份為氧化鋁,鉻砂,水),滑浮液。
腐蝕:指經切片及研磨等機械加工後,晶片表面受加工應力而形成的損傷層,通常採用化學腐蝕去除。
腐蝕的方式:(A)酸性腐蝕,是最普遍被採用的。酸性腐蝕液由硝酸(HNO3),氫氟酸(HF),及一些緩沖酸(CH3COCH,H3PO4)組成。
(B)鹼性腐蝕,鹼性腐蝕液由KOH或NaOH加純水組成。
拋光:指單晶矽片表面需要改善微缺陷,從而獲得高平坦度晶片的拋光。
拋光的設備:多片式拋光機,單片式拋光機。
拋光的方式:粗拋:主要作用去除損傷層,一般去除量約在10-20um;
精拋:主要作用改善晶片表面的微粗糙程度,一般去除量1um以下
主要原料:拋光液由具有SiO2的微細懸硅酸膠及NaOH(或KOH或NH4OH)組成,分為粗拋漿和精拋漿。
清洗:在單晶矽片加工過程中很多步驟需要用到清洗,這里的清洗主要是拋光後的最終清洗。清洗的目的在於清除晶片表面所有的污染源。
清洗的方式:主要是傳統的RCA濕式化學洗凈技術。
主要原料:H2SO4,H2O2,HF,NH4HOH,HCL
(3)損耗產生的原因
A.多晶硅--單晶硅棒
多晶硅加工成單晶硅棒過程中:如產生損耗是重摻堝底料、頭尾料則無法再利用,只能當成冶金行業如煉鐵、煉鋁等用作添加劑;如產生損耗是非重摻堝底料、頭尾料可利用製成低檔次的硅產品,此部分應按邊角料征稅。
重摻料是指將多晶硅原料及接近飽和量的雜質(種類有硼,磷,銻,砷。雜質的種類依電阻的N或P型)放入石英坩堝內溶化而成的料。
重摻料主要用於生產低電阻率(電阻率<0.011歐姆/厘米)的矽片。
損耗:單晶拉制完畢後的堝底料約15%。
單晶硅棒整形過程中的頭尾料約20%。
單晶整形過程中(外徑磨削工序)由於單晶硅棒的外徑表面並不平整且直徑也比最終拋光晶片所規定的直徑規格大,通過外徑磨削可以獲得較為精確的直徑。損耗約10%-13%。
希望能對你有幫助!
Ⅱ 單晶硅怎麼做
名 稱: 單晶硅
英文名: Monocrystalline silicon
分子式: Si
硅的單晶體。具有基本完整的點陣結構的晶體。不同的方向具有不同的性質,是一種良好的半導材料。純度要求達到99.9999%,甚至達到99.9999999%以上。用於製造半導體器件、太陽能電池等。用高純度的多晶硅在單晶爐內拉制而成。
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。超純的單晶硅是本徵半導體。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。單晶硅的製法通常是先製得多晶硅或無定形硅,然後用直拉法或懸浮區熔法從熔體中生長出棒狀單晶硅。單晶硅主要用於製作半導體元件。
用途: 是製造半導體硅器件的原料,用於制大功率整流器、大功率晶體管、二極體、開關器件等
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,處於新材料發展的前沿。其主要用途是用作半導體材料和利用太陽能光伏發電、供熱等。由於太陽能具有清潔、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。
單晶硅建設項目具有巨大的市場和廣闊的發展空間。在地殼中含量達25.8%的硅元素,為單晶硅的生產提供了取之不盡的源泉。
近年來,各種晶體材料,特別是以單晶硅為代表的高科技附加值材料及其相關高技術產業的發展,成為當代信息技術產業的支柱,並使信息產業成為全球經濟發展中增長最快的先導產業。單晶硅作為一種極具潛能,亟待開發利用的高科技資源,正引起越來越多的關注和重視。
Ⅲ 半導體硅材料的制備
結晶態硅材料的制備方法通常是先將硅石(SiO2)在電爐中高溫還原為冶金級硅(純度95%~99%),然後將其變為硅的鹵化物或氫化物,經提純,以制備純度很高的硅多晶。包括硅多晶的西門子法制備、硅多晶的硅烷法制備。在製造大多數半導體器件時,用的硅材料不是硅多晶,而是高完整性的硅單晶。通常用直拉法或區熔法由硅多晶製得硅單晶。
世界上直拉硅單晶和區熔硅單晶的用量約為9:1,直拉硅主要用於集成電路和晶體管,其中用於集成電路的直拉硅單晶由於其有明確的規格,且其技術要求嚴格,成為單獨一類稱集成電路用硅單晶。區熔硅主要用於製作電力電子元件,純度極高的區熔硅還用於射線探測器。硅單晶多年來一直圍繞著純度、物理性質的均勻性、結構完整性及降低成本這些問題而進行研究與開發。
材料的純度主要取決於硅多晶的制備工藝,同時與後續工序的玷污也有密切關系。材料的均勻性主要涉及摻雜劑,特別是氧、碳含量的分布及其行為,在直拉生長工藝中採用磁場(見磁控直拉法單晶生長)計算機控制或連續送料,使均勻性得到很大改善;對區熔單晶採用中子嬗變摻雜技術,大大改善了均勻性。在結構完整性方面,直拉硅單晶早已採用無位錯拉晶工藝,目前工作主要放在氧施主、氧沉澱及其誘生缺陷與雜質的相互作用上。
氧在熱處理中的行為非常復雜。直拉單晶經300~500℃熱處理會產生熱施主,而經650℃以上熱處理可消除熱施主,同時產生氧沉澱成核中心,在更高溫度下處理會產生氧沉澱,形成層錯和位錯等誘生缺陷,利用這些誘生缺陷能吸收硅中有害金屬雜質和過飽和熱點缺陷的特性,發展成使器件由源區變成「潔凈區」的吸除工藝,能有效地提高器件的成品率。
對硅單晶錠需經切片、研磨或拋光(見半導體晶片加工)後,提供給器件生產者使用。
某些器件還要求在拋光片上生長一層硅外延層,此種材料稱硅外延片。
非晶硅材料具有連續無規的網格結構,最近鄰原子配位數和結晶硅一樣,仍為4,為共價鍵合,具有短程有序,但是,鍵角和鍵長在一定范圍內變化。由於非晶硅也具有分開的價帶和導帶,因而有典型的半導體特性,非晶硅從一晶胞到另一晶胞不具有平移對稱性,即具有長程無序性,造成帶邊的定域態和帶隙中央的擴展態,非晶硅屬亞穩態,具有某些不穩定性。其制備方法有輝光放電分解法等(見太陽電池材料)。
Ⅳ 半導體的詳細製程是怎樣的從前工序開始(硅的提取)謝謝!!
我就學晶元設計的,過程很復雜,那是一門學科,不是一句兩句就能說明白的,專業的需要幾年的時間才能弄明白工藝原理製造設計的理論體系,要是真想知道的話。建議你去圖書館看看書,著種東西網上很難看見的
Ⅳ 為什麼硅是半導體
1。硅是不導電的,所以不是導體!
2。硅在有意識的參雜後可以導電,硅的色澤等方面類似於金屬;是一種類似金屬而又不是金屬的物體!
硅叫半導體材料,硅形成二極體,三極體等才叫半導體!
Ⅵ 超純硅的製造和用途
1.用硅石和碳反應得粗硅和一氧化碳
2.用粗硅和氯氣反應得四氯化硅
3.用四氯化硅和氫氣反應的純硅和氯化氫
純硅用於製造集成電路,和高性能計算機等(硅是良好的半導體材料)
Ⅶ 製造計算機晶元的超純硅的製法和用途,並用化學方程式表示。不少於300字
SiO2+2C=高溫=Si+2CO↑ Si+2Cl2=點燃=SiCl4 SiCl4+2H2=高溫Si+4HCl 補充: 其性質與用途:硅的性質: 結晶型的硅是暗黑藍色的,很脆,是典型的半導體。化學性質非常穩定。在常溫下,除 氟化氫 以外,很難與其他物質發生反應。 硅的用途: ①高純的 單晶硅 是重要的半導體材料。在單晶硅中摻入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半導體;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,就可做成 太陽能電池 ,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。 ② 金屬陶瓷 、宇宙航行的重要材料。將陶瓷和金屬混合燒結,製成金屬陶瓷復合材料,它耐高溫,富韌性,可以切割,既繼承了金屬和陶瓷的各自的優點,又彌補了兩者的先天缺陷。 可應用於軍事武器的製造第一架 太空梭 「 哥倫比亞 號」能抵擋住高速穿行稠密大氣時磨擦產生的高溫,全靠它那三萬一千塊硅瓦拼砌成的外殼。 ③ 光導纖維 通信,最新的 現代通信 手段。用純 二氧化硅 拉制出高透明度的 玻璃纖維 ,激光在玻璃纖維的通路里,無數次的 全反射 向前傳輸,代替了笨重的電纜。 光纖通信 容量高,一根頭發絲那麼細的玻璃纖維,可以同時傳輸256路電話,它還不受電、磁干擾,不怕 竊聽 ,具有高度的保密性。光纖通信將會使 21世紀人類的生活發生革命性巨變。 ④性能優異的硅有機化合物。例如有機硅塑料是極好的防水塗布材料。在地下鐵道四壁噴塗有機硅,可以一勞永逸地解決滲水問題。在古文物、雕塑的外表,塗一層薄薄的有機硅塑料,可以防止 青苔 滋生,抵擋風吹雨淋和風化。 天安門廣場 上的人民英雄紀念碑,便是經過有機硅塑料處理表面的,因此永遠潔白、清新。
Ⅷ 如何用粗硅提純得到單晶硅
晶體硅包括單晶硅和多晶硅,晶體硅的制備方法大致是先用碳還原SiO2成為Si,用HCl反應再提純獲得更高純度多晶硅,單晶硅的製法通常是先製得多晶硅或無定形硅,然後用直拉法或懸浮區熔法從熔體中生長出棒狀單晶硅。
以上反應都必須用專用昂貴設備進行,一般實驗室基本沒有條件做到,反應溫度可能在2000℃左右,所以我覺得你找些書面資料了解一下就可以了。硅是半導體工業的重要原料,半導體材料的制備基礎書很多,都應該講到。
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硅的單晶體。具有基本完整的點陣結構的晶體。不同的方向具有不同的性質,是一種良好的半導材料。純度要求達到99.9999%,甚至達到99.9999999%以上。用於製造半導體器件、太陽能電池等。用高純度的多晶硅在單晶爐內拉制而成。
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。超純的單晶硅是本徵半導體。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。
單晶硅的製法通常是先製得多晶硅或無定形硅,然後用直拉法或懸浮區熔法從熔體中生長出棒狀單晶硅。單晶硅主要用於製作半導體元件。
高純度硅在石英中提取,以單晶硅為例,提煉要經過以下過程:石英砂一冶金級硅一提純和精煉一沉積多晶硅錠一單晶硅一矽片切割。
冶金級硅的提煉並不難。它的制備主要是在電弧爐中用碳還原石英砂而成。這樣被還原出來的硅的純度約98-99%,但半導體工業用硅還必須進行 高度提純(電子級多晶硅純度要求11個9,太陽能電池級只要求6個9)。而在提純過程中,有一項「三氯氫硅還原法(西門子法)」的關鍵技術我國還沒有掌 握,由於沒有這項技術,我國在提煉過程中70%以上的多晶硅都通過氯氣排放了,不僅提煉成本高,而且環境污染非常嚴重。我國每年都從石英石中提取大量的工 業硅,以1美元/公斤的價格出口到德國、美國和日本等國,而這些國家把工業硅加工成高純度的晶體硅材料,以46-80美元/公斤的價格賣給我國的太陽能企 業。
得到高純度的多晶硅後,還要在單晶爐中熔煉成單晶硅,以後切片後供集成電路製造等用。
純凈的硅(Si)是從自然界中的石英礦石(主要成分二氧化硅)中提取出來的,分幾步反應:
1.二氧化硅和炭粉在高溫條件下反應,生成粗硅:
SiO2+2C==Si(粗)+2CO
2.粗硅和氯氣在高溫條件下反應生成氯化硅:
Si(粗)+2Cl2==SiCl4
3.氯化硅和氫氣在高溫條件下反應得到純凈硅:
SiCl4+2H2==Si(純)+4HCl
以上是硅的工業製法,在實驗室中可以用以下方法製得較純的硅:
1.將細砂粉(SiO2)和鎂粉混合加熱,製得粗硅:
SiO2+2Mg==2MgO+Si(粗)
2.這些粗硅中往往含有鎂,氧化鎂和硅化鎂,這些雜質可以用鹽酸除去:
Mg+2HCl==MgCl2+H2
MgO+2HCl==MgCl2+H2O
Mg2Si+4HCl==2MgCl2+SiH4
3.過濾,濾渣即為純硅
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Ⅸ 為什麼硅是半導體
硅是半導體的原因:
硅原子的核外電子第一層有2個電子,第二層有8個電子,達到穩定態。最外層有4個電子即為價電子,它對硅原子的導電性等方面起著主導作用。硅晶體中沒有明顯的自由電子,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。
簡介:
硅是一種化學元素,它的化學符號是Si,舊稱矽。原子序數14,相對原子質量28.0855,有無定形硅和晶體硅兩種同素異形體,屬於元素周期表上第三周期,IVA族的類金屬元素。硅也是極為常見的一種元素,然而它極少以單質的形式在自然界出現,而是以復雜的硅酸鹽或二氧化硅的形式,廣泛存在於岩石、砂礫、塵土之中。硅在宇宙中的儲量排在第八位。在地殼中,它是第二豐富的元素,構成地殼總質量的26.4%,僅次於第一位的氧(49.4%)。
物理性質:
有無定形硅和晶體硅兩種同素異形體。晶體硅為灰黑色,無定形硅為黑色,密度2.32-2.34克/立方厘米,熔點1410℃,沸點2355℃,晶體硅屬於原子晶體。不溶於水、硝酸和鹽酸,溶於氫氟酸和鹼液。硬而有金屬光澤。
晶胞類型:立方金剛石型;
晶胞參數:20℃下測得其晶胞參數a=0.543087nm;
顏色和外表: 深灰色、帶藍色調;
採用納米壓入法測得單晶硅(100)的E為140~150GPa;
電導率:硅的電導率與其溫度有很大關系,隨著溫度升高,電導率增大,在1480℃左右達到最大,而溫度超過1600℃後又隨溫度的升高而減小。
化學性質:
硅有明顯的非金屬特性,可以溶於鹼金屬氫氧化物溶液中,產生(偏)硅酸鹽和氫氣。
硅原子位於元素周期表第IV主族,它的原子序數為Z=14,核外有14個電子。電子在原子核外,按能級由低硅原子到高,由里到外,層層環繞,這稱為電子的殼層結構。硅原子的核外電子第一層有2個電子,第二層有8個電子,達到穩定態。最外層有4個電子即為價電子,它對硅原子的導電性等方面起著主導作用。
正因為硅原子有如此結構,所以有其一些特殊的性質:最外層的4個價電子讓硅原子處於亞穩定結構,這些價電子使硅原子相互之間以共價鍵結合,由於共價鍵比較結實,硅具有較高的熔點和密度;化學性質比較穩定,常溫下很難與其他物質(除氟化氫和鹼液以外)發生反應;硅晶體中沒有明顯的自由電子,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。
加熱下能同單質的鹵素、氮、碳等非金屬作用,也能同某些金屬如Mg、Ca、Fe、Pt等作用。生成硅化物。不溶於一般無機酸中,可溶於鹼溶液中,並有氫氣放出,形成相應的鹼金屬硅酸鹽溶液,於赤熱溫度下,與水蒸氣能發生作用。
應用領域:
1、高純的單晶硅是重要的半導體材料。在單晶硅中摻入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半導體;摻入微量的第VA族元素,形成n型半導體。p型半導體和n型半導體結合在一起形成p-n結,就可做成太陽能電池,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。另外廣泛應用的二極體、三極體、晶閘管、場效應管和各種集成電路(包括人們計算機內的晶元和CPU)都是用硅做的原材料。
2、金屬陶瓷、宇宙航行的重要材料。將陶瓷和金屬混合燒結,製成金屬陶瓷復合材料,它耐高溫,富韌性,可以切割,既繼承了金屬和陶瓷的各自的優點,又彌補了兩者的先天缺陷。可應用於軍事武器的製造。第一架太空梭「哥倫比亞號」能抵擋住高速穿行稠密大氣時摩擦產生的高溫,全靠它那三萬一千塊硅瓦拼砌成的外殼。
3、光導纖維通信,最新的現代通信手段。用純二氧化硅可以拉制出高透明度的玻璃纖維。激光可在玻璃纖維的通路里,發生無數次全反射而向前傳輸,代替了笨重的電纜。光纖通信容量高,一根頭發絲那麼細的玻璃纖維,可以同時傳輸256路電話;而且它還不受電、磁的干擾,不怕竊聽,具有高度的保密性。光纖通信將會使21世紀人類的生活發生革命性巨變。
4、性能優異的硅有機化合物。例如有機硅塑料是極好的防水塗布材料。在地下鐵道四壁噴塗有機硅,可以一勞永逸地解決滲水問題。在古文物、雕塑的外表,塗一層薄薄的有機硅塑料,可以防止青苔滋生,抵擋風吹雨淋和風化。天安門廣場上的人民英雄紀念碑,便是經過有機硅塑料處理表面的,因此永遠潔白、清新。
5、由於有機硅獨特的結構,兼備了無機材料與有機材料的性能,具有表面張力低、粘溫系數小、壓縮性高、氣體滲透性高等基本性質,並具有耐高低溫、電氣絕緣、耐氧化穩定性、耐候性、難燃、憎水、耐腐蝕、無毒無味以及生理惰性等優異特性,廣泛應用於航空航天、電子電氣、建築、運輸、化工、紡織、食品、輕工、醫療等行業,其中有機硅主要應用於密封、粘合、潤滑、塗層、表面活性、脫模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。隨著有機硅數量和品種的持續增長,應用領域不斷拓寬,形成化工新材料界獨樹一幟的重要產品體系,許多品種是其他化學品無法替代而又必不可少的。
6、硅可以提高植物莖稈的硬度,增加害蟲取食和消化的難度。盡管硅元素在植物生長發育中不是必需元素,但它也是植物抵禦逆境、調節植物與其他生物之間相互關系所必需的化學元素。
Ⅹ 如何製作晶體硅啊
晶體硅包括單晶硅和多晶硅,晶體硅的制備方法大致是先用碳還原SiO2成為Si,用HCl反應再提純獲得更高純度多晶硅,單晶硅的製法通常是先製得多晶硅或無定形硅,然後用直拉法或懸浮區熔法從熔體中生長出棒狀單晶硅。
以上反應都必須用專用昂貴設備進行,一般實驗室基本沒有條件做到,反應溫度可能在2000℃左右,所以我覺得你找些書面資料了解一下就可以了。硅是半導體工業的重要原料,半導體材料的制備基礎書很多,都應該講到。
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硅的單晶體。具有基本完整的點陣結構的晶體。不同的方向具有不同的性質,是一種良好的半導材料。純度要求達到99.9999%,甚至達到99.9999999%以上。用於製造半導體器件、太陽能電池等。用高純度的多晶硅在單晶爐內拉制而成。
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。超純的單晶硅是本徵半導體。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。
單晶硅的製法通常是先製得多晶硅或無定形硅,然後用直拉法或懸浮區熔法從熔體中生長出棒狀單晶硅。單晶硅主要用於製作半導體元件。