La diferencia entre el polisilicio y el silicio monocristalino

El silicio es el material más básico y esencial en la industria de los semiconductores. El complejo proceso de producción de la industria de los semiconductores también debe comenzar con la producción de silicio básico.

Lámpara solar de jardín de silicio monocristalino

El silicio monocristalino es una forma de silicio elemental. Cuando el silicio elemental fundido se solidifica, sus átomos se organizan en una red de diamante formando numerosos núcleos cristalinos. Si estos núcleos cristalinos se transforman en granos con la misma orientación del plano cristalino, estos granos se combinarán en paralelo para cristalizar en silicio monocristalino.

El silicio monocristalino posee las propiedades físicas de un cuasimetal y una conductividad eléctrica débil, que aumenta con el aumento de la temperatura. Asimismo, posee una conductividad semieléctrica significativa. El silicio monocristalino ultrapuro es un semiconductor intrínseco. Su conductividad se puede mejorar añadiendo elementos traza IIIA (como el boro), lo que permite formar semiconductores de silicio de tipo P. Por otro lado, la adición de elementos traza IIIA (como el fósforo o el arsénico) también puede mejorar la conductividad y dar lugar a la formación de semiconductores de silicio de tipo N.

polisilicioluz solar

El polisilicio es una forma de silicio elemental. Cuando el silicio elemental fundido se solidifica bajo condiciones de sobreenfriamiento, los átomos de silicio se organizan en numerosos núcleos cristalinos con forma de red de diamante. Si estos núcleos cristalinos se transforman en granos con diferente orientación cristalina, estos se combinan y cristalizan en polisilicio. Se diferencia del silicio monocristalino, que se utiliza en electrónica y células solares, y del silicio amorfo, que se utiliza en dispositivos de película delgada.luz de jardín con células solares

La diferencia y la conexión entre ambos

En el silicio monocristalino, la estructura cristalina es uniforme y se identifica por su apariencia externa uniforme. En el silicio monocristalino, la red cristalina de toda la muestra es continua y no presenta límites de grano. Los monocristales grandes son extremadamente raros en la naturaleza y difíciles de obtener en el laboratorio (véase recristalización). Por el contrario, las posiciones de los átomos en las estructuras amorfas se limitan a un ordenamiento de corto alcance.

Las fases policristalinas y subcristalinas constan de una gran cantidad de pequeños cristales o microcristales. El polisilicio es un material compuesto por muchos cristales de silicio más pequeños. Las células policristalinas pueden reconocer la textura por un efecto de lámina metálica visible. Los grados de semiconductores, incluido el polisilicio de grado solar, se convierten en silicio monocristalino, lo que significa que los cristales conectados aleatoriamente en el polisilicio se convierten en un gran monocristal. El silicio monocristalino se utiliza para fabricar la mayoría de los dispositivos microelectrónicos basados ​​en silicio. El polisilicio puede alcanzar una pureza del 99,9999 %. El polisilicio ultrapuro también se utiliza en la industria de los semiconductores, como las varillas de polisilicio de 2 a 3 metros de longitud. En la industria de la microelectrónica, el polisilicio tiene aplicaciones tanto a escala macro como micro. Los procesos de producción de silicio monocristalino incluyen el proceso Czeckorasky, la fusión por zonas y el proceso Bridgman.

La diferencia entre el polisilicio y el silicio monocristalino se manifiesta principalmente en sus propiedades físicas. En cuanto a propiedades mecánicas y eléctricas, el polisilicio es inferior al silicio monocristalino. El polisilicio puede utilizarse como materia prima para la fabricación de silicio monocristalino.

1. En términos de anisotropía de propiedades mecánicas, propiedades ópticas y propiedades térmicas, es mucho menos evidente que el silicio monocristalino.

2. En términos de propiedades eléctricas, la conductividad eléctrica del silicio policristalino es mucho menos significativa que la del silicio monocristalino, o incluso casi nula.

3, en términos de actividad química, la diferencia entre los dos es muy pequeña, generalmente se utiliza más polisilicio.