Perbedaan antara polisilikon dan silikon monokristalin

Bahan silikon adalah bahan paling dasar dan inti dalam industri semikonduktor. Proses produksi yang kompleks dalam rantai industri semikonduktor juga harus dimulai dari produksi bahan silikon dasar.

Lampu taman tenaga surya silikon monokristalin

Silikon monokristalin adalah bentuk silikon unsur. Ketika silikon unsur cair membeku, atom-atom silikon tersusun dalam kisi intan menjadi banyak inti kristal. Jika inti kristal ini tumbuh menjadi butiran dengan orientasi bidang kristal yang sama, butiran-butiran ini akan bergabung secara paralel untuk mengkristal menjadi silikon monokristalin.

Silikon monokristalin memiliki sifat fisik quasi-logam dan memiliki konduktivitas listrik yang lemah, yang meningkat seiring dengan peningkatan suhu. Pada saat yang sama, silikon monokristalin juga memiliki konduktivitas semi-listrik yang signifikan. Silikon monokristalin ultra-murni adalah semikonduktor intrinsik. Konduktivitas silikon monokristalin ultra-murni dapat ditingkatkan dengan menambahkan unsur IIIA dalam jumlah kecil (seperti boron), dan semikonduktor silikon tipe P dapat terbentuk. Misalnya, penambahan unsur VA dalam jumlah kecil (seperti fosfor atau arsenik) juga dapat meningkatkan tingkat konduktivitas, sehingga terbentuk semikonduktor silikon tipe N.

polisilikonlampu tenaga surya

Polisilikon adalah bentuk silikon unsur. Ketika silikon unsur cair membeku dalam kondisi pendinginan super, atom-atom silikon tersusun menjadi banyak inti kristal dalam bentuk kisi intan. Jika inti kristal ini tumbuh menjadi butiran dengan orientasi kristal yang berbeda, butiran-butiran ini bergabung dan mengkristal menjadi polisilikon. Polisilikon berbeda dari silikon monokristalin, yang digunakan dalam elektronik dan sel surya, dan dari silikon amorf, yang digunakan dalam perangkat film tipis.lampu taman sel surya

Perbedaan dan hubungan antara keduanya

Pada silikon monokristalin, struktur kerangka kristal seragam dan dapat diidentifikasi dari penampilan luarnya yang seragam. Pada silikon monokristalin, kisi kristal dari seluruh sampel bersifat kontinu dan tidak memiliki batas butir. Kristal tunggal berukuran besar sangat jarang ditemukan di alam dan sulit dibuat di laboratorium (lihat rekristalisasi). Sebaliknya, posisi atom dalam struktur amorf terbatas pada keteraturan jarak pendek.

Fase polikristalin dan subkristalin terdiri dari sejumlah besar kristal kecil atau mikrokristal. Polisilikon adalah material yang terbuat dari banyak kristal silikon yang lebih kecil. Sel polikristalin dapat mengenali tekstur dengan efek lembaran logam yang terlihat. Polisilikon kelas semikonduktor, termasuk kelas surya, diubah menjadi silikon monokristalin, yang berarti bahwa kristal yang terhubung secara acak dalam polisilikon diubah menjadi kristal tunggal yang besar. Silikon monokristalin digunakan untuk membuat sebagian besar perangkat mikroelektronik berbasis silikon. Polisilikon dapat mencapai kemurnian 99,9999%. Polisilikon ultra-murni juga digunakan dalam industri semikonduktor, seperti batang polisilikon sepanjang 2 hingga 3 meter. Dalam industri mikroelektronik, polisilikon memiliki aplikasi pada skala makro dan mikro. Proses produksi silikon monokristalin meliputi proses Czeckorasky, peleburan zona, dan proses Bridgman.

Perbedaan antara polisilikon dan silikon monokristalin terutama terlihat pada sifat fisiknya. Dari segi sifat mekanik dan listrik, polisilikon lebih rendah daripada silikon monokristalin. Polisilikon dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan silikon monokristalin.

1. Dalam hal anisotropi sifat mekanik, sifat optik, dan sifat termal, hal ini jauh kurang jelas dibandingkan dengan silikon monokristalin.

2. Dari segi sifat kelistrikan, konduktivitas listrik silikon polikristalin jauh kurang signifikan dibandingkan dengan silikon monokristalin, atau bahkan hampir tidak memiliki konduktivitas listrik sama sekali.

3. Dari segi aktivitas kimia, perbedaan antara keduanya sangat kecil, umumnya polisilikon lebih banyak digunakan.