Material silikon merupakan material paling dasar dan inti dalam industri semikonduktor.Proses produksi yang kompleks dalam rantai industri semikonduktor juga harus dimulai dari produksi bahan dasar silikon.
Lampu taman surya silikon monokristalin
Silikon monokristalin adalah bentuk unsur silikon.Ketika unsur silikon cair mengeras, atom silikon tersusun dalam kisi berlian menjadi banyak inti kristal.Jika inti kristal ini tumbuh menjadi butiran dengan orientasi bidang kristal yang sama, butiran tersebut akan digabungkan secara paralel untuk mengkristal menjadi silikon monokristalin.
Silikon monokristalin memiliki sifat fisik seperti logam kuasi dan memiliki konduktivitas listrik yang lemah, yang meningkat seiring dengan meningkatnya suhu.Pada saat yang sama, silikon monokristalin juga memiliki konduktivitas semi-listrik yang signifikan.Silikon monokristalin ultra-murni adalah semikonduktor intrinsik.Konduktivitas silikon monokristal ultra-murni dapat ditingkatkan dengan menambahkan elemen jejak ⅢA (seperti boron), dan semikonduktor silikon tipe-P dapat dibentuk.Seperti penambahan unsur jejak ⅤA (seperti fosfor atau arsenik) juga dapat meningkatkan derajat konduktivitas, pembentukan semikonduktor silikon tipe-N.
Polisilikon adalah salah satu bentuk unsur silikon.Ketika unsur silikon cair mengeras dalam kondisi pendinginan super, atom silikon tersusun menjadi banyak inti kristal dalam bentuk kisi berlian.Jika inti kristal ini tumbuh menjadi butiran dengan orientasi kristal berbeda, butiran tersebut bergabung dan mengkristal menjadi polisilikon.Ini berbeda dari silikon monokristalin, yang digunakan dalam elektronik dan sel surya, dan dari silikon amorf, yang digunakan dalam perangkat film tipis danlampu taman sel surya
Perbedaan dan hubungan antara keduanya
Dalam silikon monokristalin, struktur rangka kristal seragam dan dapat diidentifikasi dari tampilan luar yang seragam.Dalam silikon monokristalin, kisi kristal seluruh sampel bersifat kontinu dan tidak memiliki batas butir.Kristal tunggal berukuran besar sangat langka di alam dan sulit dibuat di laboratorium (lihat rekristalisasi).Sebaliknya, posisi atom dalam struktur amorf dibatasi pada urutan jangka pendek.
Fase polikristalin dan subkristalin terdiri dari sejumlah besar kristal kecil atau mikrokristal.Polisilikon adalah bahan yang terdiri dari banyak kristal silikon yang lebih kecil.Sel polikristalin dapat mengenali tekstur melalui efek lembaran logam yang terlihat.Nilai semikonduktor termasuk polisilikon tingkat surya diubah menjadi silikon monokristalin, artinya 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 mikroelektronika, polisilikon mempunyai 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.Dalam hal sifat mekanik dan listrik, polisilikon lebih rendah daripada silikon monokristalin.Polisilikon dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan silikon monokristalin.
1. Dalam hal anisotropi sifat mekanik, sifat optik, dan sifat termal, ini jauh lebih tidak jelas dibandingkan silikon monokristalin
2. Dari segi sifat listrik, konduktivitas listrik silikon polikristalin jauh lebih kecil dibandingkan silikon monokristalin, atau bahkan hampir tidak ada konduktivitas listrik
3, dari segi aktivitas kimia, perbedaan keduanya sangat kecil, umumnya lebih banyak menggunakan polisilikon
Waktu posting: 24 Maret 2023