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单晶硅——重要的半导体材料

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浏览:- 发布日期:2022-05-04 10:40:47【

单晶硅的基本介绍

常见的半导体材料有硅、砷化镓、氮化镓和碳化硅等。

三代半导体材料

根据生产方式不同,硅料可进一步加工为单晶硅片和多晶硅片。

单晶硅,即硅的单晶体,整块硅晶体中的硅原子按周期性排列,具有基本完整的点阵结构的单晶体。

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。

硅片生产过程

二者相比,多晶硅的成本低,但转换效率也低;而单晶硅的成本高,但转换效率高。目前单晶硅替代多晶硅成为主流。

我国单晶硅片占硅片市场份额从2014年不足5%,到2015年提升为15%,到2019年单晶硅大幅逆转,上升至65%,成为市场主流。2020年单晶硅市场份额上升至90.2%,目前,我国已成为全球最大的单晶硅生产国。

单晶硅的重要应用

在日常生活里,单晶硅可以说无处不在,电视、电脑、冰箱、电话、手表、汽车,处处都离不开单晶硅材料,单晶硅作为科技应用普及材料之一,已经渗透到人们生活中各个角落。

单晶硅可以用于二极管级、整流器件级、电路级以及太阳能电池级单晶产品的生产和深加工制造,其后续产品集成电路和半导体分离器件已广泛应用于各个领域,在军事电子设备中也占有重要地位。

可以说,人类在征服宇宙的征途上,所取得的每一步进步,都有着单晶硅的身影,航天飞机、宇宙飞船、人造卫星都要以单晶硅作为必不可少的原材料。

目前大多数的半导体材料都是单晶硅

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