单晶硅怎么来的,计算机芯片用的高纯度的单晶硅是什么
来源:整理 编辑:太阳能 2023-08-25 04:59:36
1,计算机芯片用的高纯度的单晶硅是什么
就是硅哪!
硅材料――因其具有耐高温和抗辐射性能较好,特别适宜制作大功率器件的特性而成为应用最多的一种半导体材料,目前的集成电路半导体器件大多数是用硅材料制造的。
单晶硅主要用于制作半导体元件。用途是制造半导体硅器件的原料,用于制大功率整流器、大功率晶体管、二极管、开关器件等。
熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。
是不是很难懂啊...
2,工业制单晶硅反应的方程式是什么
一般来说,工业上制造单晶硅的反应方程式:1、首先由石英砂和焦炭在电弧炉中制取纯度较低的粗硅SiO2+2C=Si+2CO↑ ( 反应条件加热3273K)2、然后将粗硅转化为有挥发性并易提纯的四氯化硅或三氯氢硅Si+2Cl2=SiCl4 ( 反应条件加热723K~773K)Si+3HCl=SiHCl3+H2↑ (反应条件加热523K~573K)3、再用精馏法提纯SiCl4和SiHCl3,在电炉中用氢气还原,得到纯度较高的硅SiCl4+2H2=Si+4HCl (反应条件加热)4、最后用熔融法进一步提纯并制成高纯单晶硅。si(粗硅) + 2cl2 ==高温== sicl4
2h2 + sicl4 ==高温== si(单晶硅) + 4hcl
3,那些原材料可以做出单晶硅来
原料是高纯多晶硅。多晶硅在直拉单晶炉中熔化,用籽晶拉出单晶棒。现在最新技术也用铸锭炉生产单晶硅,获得大尺寸的单晶硅。江苏中能、江西赛维ldk、四川新光硅业、峨嵋半导体、重庆大全、河南中硅等生产改良西门子法高纯多晶硅。目前纯多晶硅供应偏紧。如果是用单晶炉采用直拉法的话推荐以下原料: 1 太阳能级多晶硅 电阻率大于0.5 纯度6个9以上 硼含量小于0.2ppba 碳含量小于1ppba 金属含量小于30ppba 金属表面小于30ppba p型 2 废弃回收的半导体级单晶硅片 3 小多晶硅 4 直拉多晶硅 5 区融头尾料 6 直拉头尾 最好为免洗各种原料的技术参数如需要另行附上
4,硅是从那里提炼出来的
纯净的硅(Si)是从自然界中的石英矿石(主要成分二氧化硅)中提取出来的,分几步反应:
1.二氧化硅和炭粉在高温条件下反应,生成粗硅:
SiO2+2C==Si(粗)+2CO
2.粗硅和氯气在高温条件下反应生成氯化硅:
Si(粗)+2Cl2==SiCl4
3.氯化硅和氢气在高温条件下反应得到纯净硅:
SiCl4+2H2==Si(纯)+4HCl
以上是硅的工业制法,在实验室中可以用以下方法制得较纯的硅:
1.将细砂粉(SiO2)和镁粉混合加热,制得粗硅:
SiO2+2Mg==2MgO+Si(粗)
2.这些粗硅中往往含有镁,氧化镁和硅化镁,这些杂质可以用盐酸除去:
Mg+2HCl==MgCl2+H2
MgO+2HCl==MgCl2+H2O
Mg2Si+4HCl==2MgCl2+SiH4
3.过滤,滤渣即为纯硅
5,如何用粗硅提纯得到单晶硅
硅是地球上储量第二的化学元素,作为半导体材料,人们对它研究得最多、技术最成熟,而且晶硅性能稳定、无毒,因此成为太阳电池研究开发、生产和应用中的主体材料。但高纯度多晶硅在我国却十分短缺,绝大部分需要依赖进口。
高纯度硅在石英中提取,以单晶硅为例,提炼要经过以下过程:石英砂一冶金级硅一提纯和精炼一沉积多晶硅锭一单晶硅一硅片切割。
冶金级硅的提炼并不难。它的制备主要是在电弧炉中用碳还原石英砂而成。这样被还原出来的硅的纯度约98-99%,但半导体工业用硅还必须进行高度提纯。电子级硅的杂质含量约(10^-10)%以下。而在提纯过程中,有一项“三氯氢硅还原法(西门子法)”的关键技术我国还没有掌握,由于没有这项技术,我国在提炼过程中70%以上的多晶硅都通过氯气排放了,不仅提炼成本高,而且环境污染非常严重。
事实上,我国每年都从石英石中提取大量的工业硅,以1美元/公斤的价格出口到德国、美国和日本等国,而这些国家把工业硅加工成高纯度的晶体硅材料,以46-80美元/公斤的价格卖给我国的太阳能企业。
新光硅业2001年在四川乐山投建,是我国第一条千吨多晶硅生产线,规划年产1260吨的多晶硅,总投资约12.9亿元人民币。预计2006年项目投产后年产值约为6亿元,可年产电子级多晶硅900吨、区熔多晶硅200吨、太阳能电池用多晶硅150吨。这是中国最大的多晶硅生产线了
6,单晶硅棒的制造
首先在石英坩埚中首次投入硅原料,然后在单晶炉中熔化硅料后,接着再次加入硅原料,调节温度和晶升参数,就拉制出了单晶硅棒。再看看别人怎么说的。在单晶炉中将高纯多晶硅加热融化。并在单晶炉中形成一定的温度梯度场,而且保持熔融的硅页面违规惊奇的特定凝固键,在江子君归影像熔融的硅页面,然后一边旋转一边提拉熔融,就在同一方向凝固生长得到单晶硅棒。目前单晶硅棒的都是通过直拉法直拉法_百度百科拉制的(不论是光伏还是半导体用、区熔、电子直拉等)。直拉法简称 CZ 法。CZ 法的特点是在一个直筒型的热系统汇总,用石墨电阻加热,将装在高纯度石英坩埚中的多晶硅熔化,然后将籽晶插入熔体表面进行熔接,同时转动籽晶,再反转坩埚,籽晶缓慢向上提升,经过引晶、放大、转肩、等径生长、收尾等过程,得到单晶硅。区熔法是利用多晶锭分区熔化和结晶半导体晶体生长的一种方法,利用热能在半导体棒料的一端产生一熔区,再熔接单晶籽晶。调节温度使熔区缓慢地向棒的另一端移动,通过整根棒料,生长成一根单晶,晶向与籽晶的相同。区熔法又分为两种:水平区熔法和立式悬浮区熔法。前者主要用于锗、 GaAs 等材料的提纯和单晶生长。后者是在气氛或真空的炉室中,利用高频线圈在单晶籽晶和其上方悬挂的多晶硅棒的接触处产生熔区,然后使熔区向上移动进行单晶生长。由于硅熔体完全依靠其表面张力和高频电磁力的支托,悬浮于多晶棒与单晶之间,故称为悬浮区熔法。
7,单晶硅怎么做
名 称: 单晶硅
英文名: Monocrystalline silicon
分子式: Si
硅的单晶体。具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质,是一种良好的半导材料。纯度要求达到99.9999%,甚至达到99.9999999%以上。用于制造半导体器件、太阳能电池等。用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。
熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。单晶硅具有准金属的物理性质,有较弱的导电性,其电导率随温度的升高而增加,有显著的半导电性。超纯的单晶硅是本征半导体。在超纯单晶硅中掺入微量的ⅢA族元素,如硼可提高其导电的程度,而形成p型硅半导体;如掺入微量的ⅤA族元素,如磷或砷也可提高导电程度,形成n型硅半导体。单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅,然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。单晶硅主要用于制作半导体元件。
用途: 是制造半导体硅器件的原料,用于制大功率整流器、大功率晶体管、二极管、开关器件等
单晶硅是一种比较活泼的非金属元素,是晶体材料的重要组成部分,处于新材料发展的前沿。其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。由于太阳能具有清洁、环保、方便等诸多优势,近三十年来,太阳能利用技术在研究开发、商业化生产、市场开拓方面都获得了长足发展,成为世界快速、稳定发展的新兴产业之一。
单晶硅建设项目具有巨大的市场和广阔的发展空间。在地壳中含量达25.8%的硅元素,为单晶硅的生产提供了取之不尽的源泉。
近年来,各种晶体材料,特别是以单晶硅为代表的高科技附加值材料及其相关高技术产业的发展,成为当代信息技术产业的支柱,并使信息产业成为全球经济发展中增长最快的先导产业。单晶硅作为一种极具潜能,亟待开发利用的高科技资源,正引起越来越多的关注和重视。
文章TAG:
单晶硅 怎么 计算 计算机 单晶硅怎么来的
大家都在看
-
北汽电动车图片,电动车使用成本低电动汽车效率高转换效率低
2023-02-09
-
东北有电动公交车么,电动公交车性能好续航时间长成本低
2023-02-17
-
安凯 电动汽车,安凯巴交电灯零下不亮是怎么回事?
2023-02-21
-
玛莎拉蒂纯电动车,特斯拉比玛莎lati小一点但功能多一点
2023-02-22
-
比亚迪G620电瓶是什么型号,比亚迪汽车用的是什么电瓶
2023-03-09
-
电动车每公里成本,电动车与燃油同速行驶一小时需20度电
2023-02-13
-
海格牌汽车电动,全球十大新能源品牌车型之一海格汽车上榜
2023-02-22
-
插电混动式电动车,插电混动车与普通混合动力汽车的区别
2023-02-25
-
4电动车轿车,雅迪q7电动车如何放入行李箱?
2023-02-26
-
纯电动轿车国产,国产chun电动汽车主要品牌如下
2023-02-27
-
吴江纯电动汽车多少钱,电动汽车知多少?问与答(20)
2023-03-01
-
中国两轮电动车排名,电动车知多少?问与答(20)
2023-03-01
-
最新电动车图片,电动车遥控器原理图看这里!
2023-03-01
-
电动汽车是新能源吗,新能源汽车包括纯电动汽车和插电式混动车
2023-03-04
-
宏远纯电动客车,我国设计公交车时续驶里程一般为200km
2023-02-14