Piimateriaali on puolijohdeteollisuuden perus- ja ydinmateriaali. Puolijohdeteollisuusketjun monimutkaisen tuotantoprosessin tulisi myös alkaa peruspiimateriaalin tuotannosta.
Yksikiteinen silikoninen aurinkopuutarhavalaisin
Yksikiteinen pii on alkuainepiin muoto. Kun sula alkuainepii jähmettyy, piiatomit järjestetään timanttihilassa useiksi kideytimiksi. Jos nämä kideytimet kasvavat rakeiksi, joilla on sama kidetason suuntaus, nämä rakeet yhdistetään rinnakkain kiteytyäkseen yksikiteiseksi piiksi.
Yksikiteisellä piillä on kvasimetallin fysikaaliset ominaisuudet ja sen sähkönjohtavuus on heikko, mikä kasvaa lämpötilan noustessa. Samaan aikaan monokiteisellä piillä on myös merkittävä puolisähköinen johtavuus. Ultrapuhdas yksikiteinen pii on sisäinen puolijohde. Ultrapuhtaan monokiteisen piin johtavuutta voidaan parantaa lisäämällä ⅢA-hivenelementtejä (kuten booria), ja voidaan muodostaa P-tyyppinen piipuolijohde. Kuten lisäämällä hiven ⅤA-elementtejä (kuten fosforia tai arseenia), voidaan myös parantaa johtavuusastetta, N-tyypin piipuolijohteen muodostumista.
Polypii on alkuainepiin muoto. Kun sula alkuainepii kiinteytyy alijäähdytyksen olosuhteissa, piiatomit järjestäytyvät moniin kideytimiin timanttihilan muodossa. Jos nämä kideytimet kasvavat rakeiksi, joilla on erilainen kideorientaatio, nämä rakeet yhdistyvät ja kiteytyvät polypiiksi. Se eroaa monokiteisestä piistä, jota käytetään elektroniikassa ja aurinkokennoissa, ja amorfisesta piistä, jota käytetään ohutkalvolaitteissa jaaurinkokennojen puutarhavalo
Ero ja yhteys näiden kahden välillä
Yksikiteisessä piissä kiderungon rakenne on yhtenäinen ja voidaan tunnistaa yhtenäisen ulkonäön perusteella. Yksikiteisessä piissä koko näytteen kidehila on jatkuva eikä sillä ole raerajoja. Suuret yksittäiskiteet ovat luonnossa äärimmäisen harvinaisia ja niitä on vaikea valmistaa laboratoriossa (katso uudelleenkiteyttäminen). Sitä vastoin atomien paikat amorfisissa rakenteissa rajoittuvat lyhyen kantaman järjestykseen.
Monikiteiset ja osakiteiset faasit koostuvat suuresta määrästä pieniä kiteitä tai mikrokiteitä. Polypii on materiaali, joka koostuu monista pienemmistä piikiteistä. Monikiteiset solut voivat tunnistaa tekstuurin näkyvästä peltivaikutelmasta. Puolijohdelaadut, mukaan lukien aurinkolaatuinen polypii, muunnetaan yksikiteiseksi piiksi, mikä tarkoittaa, että polypiin satunnaisesti yhdistetyt kiteet muunnetaan suureksi yksittäiskiteeksi. Monokiteistä piitä käytetään useimpien piipohjaisten mikroelektronisten laitteiden valmistukseen. Polypii voi saavuttaa 99,9999 % puhtauden. Huippupuhdasta polypiitä käytetään myös puolijohdeteollisuudessa, kuten 2–3 metrin pituisissa polypiitauvoissa. Mikroelektroniikkateollisuudessa polypiillä on sovelluksia sekä makro- että mikromittakaavassa. Yksikiteisen piin tuotantoprosesseja ovat Czeckorasky-prosessi, vyöhykesulatus ja Bridgman-prosessi.
Ero polypiin ja yksikiteisen piin välillä ilmenee pääasiassa fysikaalisissa ominaisuuksissa. Mekaanisten ja sähköisten ominaisuuksien suhteen polypii on huonompi kuin yksikiteinen pii. Polypiitä voidaan käyttää raaka-aineena yksikiteisen piin vetämiseen.
1. Mekaanisten ominaisuuksien, optisten ominaisuuksien ja lämpöominaisuuksien anisotropian kannalta se on paljon vähemmän ilmeinen kuin yksikiteinen pii
2. Sähköisten ominaisuuksien osalta monikiteisen piin sähkönjohtavuus on paljon vähemmän merkittävä kuin yksikiteisen piin sähkönjohtavuus tai jopa lähes olematon sähkönjohtavuus
3, mitä tulee kemialliseen toimintaan, ero näiden kahden välillä on hyvin pieni, yleensä käytetään polypiitä enemmän
Postitusaika: 24.3.2023