Кристалічний кремній - це
Полікристалічний кремній, отриманий за допомогою Сіменс-методу
Залежно від призначення розрізняють:
Залежно від способу перекристалізації розрізняють:
1. кремній монокристалічний - циліндричні злитки кремнію моно- і полікристалічний структури з діаметром до 400 мм, отримані методом Чохральського;
2. кремній монокристалічний бестігельной - циліндричні злитки кремнію монокристалічних структури з діаметром до 150 мм, отримані методом бестигельной зонного плавлення;
3. мультікремній - прямокутні блоки кремнію полікристалічної структури з розмірами до 1000х1000х600мм (?), Отримані методом спрямованої кристалізації в контейнері;
4. профільовані кремнієві кристали полікристалічної структури у вигляді порожніх труб (ВАТ "Подільський хіміко-металургійний завод", РФ) або порожніх багатогранних призм ( "Wacker Schott Solar", ФРН), кремнієві стрічки дендритних (полікристалічної) структури з шириною до 30 мм, отримані методом Чохральського (без застосування фильер) або методом Степанова (із застосуванням профілюючих фильер);
5. кремнієвий скрап - обрізки, уламки та інші чисті відходи виробництва кремнію описаними вище методами без слідів окислення, вплавлений частин тигля або футеровки - в свою чергу може бути розділений на підгрупи в залежності від походження - використовується в якості оборотного сировини при виробництві кристалічного кремнію;
6. umg-скрап - металургійні очищений технічний кремній - це технічний кремній підданий доочищення шляхом взаємодії кремнієвого розплаву з іншими речовинами (для екстракції домішок або переведення їх в нерозчинну або газоподібну фазу і т.п.) і подальшої спрямованої кристалізації і подальшим видаленням зони концентрування забруднень;
7. Pot-скрап - осколки, обрізки та інші відходи виробництва кристалічного кремнію описаними вище способами із залишками тиглів або футеровки, слідами окислення, шлаку - як правило це також та галузь, куди при кристалізації відсував домішки - найбільш брудний кремній - в свою чергу може бути розділений на підгрупи в залежності від походження - після очищення від вкраплень сторонніх речовин може використовуватися як добавка до оборотного сировини при отриманні марок кремнію зі зниженими вимогами до якості.
Кремній монокристалічний бестігельной проводиться тільки електронного якості. Мультікремній проводиться тільки сонячної якості. Монокристалічний кремній, труби і стрічки одержувані методом Чохральського можуть бути як електронного, так і сонячного якості.
монокристалічний кремній
Нижня частина бездислокаційних монокристалів кремнію, вирощеного за методом Чохральського
До монокристалічного кремнію відносяться циліндричні злитки кремнію вирощені методом Чохральського. Злитки можуть мати монокристалічного бездислокаційних структуру (число дислокацій не більше 10шт / кв.см); монокристалічного структуру з лініями ковзання, двійникові структуру (двох і трёхзеренние кристали), полікристалічну структуру з дрібним і великим зерном.
Залежно від умов вирощування злитки, що мають у верхній (прізатравочной) області бездислокаційних структуру, можуть припиняти бездислокаційних зростання утворюючи спочатку в структуру з лініями ковзання (в ході росту розвиваються лінії ковзання проростають в бездислокаційних частина злитка на довжину близько діаметра злитка) а потім полікристалічну структуру утворену поступово зменшується до 2-3 мм в поперечному перерізі кристаллитами.
Двійникові кристали, вирощувані від двойнікових запалів, спочатку мають на междвойніковой кордоні джерела дислокацій. Тому в двойнікових кристалах поступово (на відстані близько 2-3 діаметрів злитка) розвиваються суттєві включення полікристалічних областей, поступово поглинають кристалітів початкової двійникової структури.
Вирощені кристали монокристалічного кремнію піддаються механічній обробці.
При механічній обробці спочатку із злитка вирізують частини придатні (за своїми структурними, геометричним і електрофізичних властивостей) для виготовлення приладів. Потім монокристалічний кремній, призначений для виготовлення електронних приладів (електронний кремній), піддається калібруванню під заданий діаметр (1). У деяких випадках на утворює отриманого циліндра виконується базовий зріз, паралельний одній з кристалографічних площин. Монокристалічний кремній, призначений для виготовлення фотоелектричних перетворювачів калібрування не беруть під, але виконують так зване квадратірованіе. При квадратірованіі обрізаються сегменти з котра утворює циліндра до утворення повного квадрата або неповного квадрата (псевдоквадрата), який утворений симетрично розташованими неповними сторонами квадрата з діагоналлю більшою, ніж діаметр зливка, з'єднаними по дузі залишилася утворює циліндра. За рахунок квадратірованія забезпечується більш раціональне використання площі куди встановлюються псевдоквадратние кремнієві пластини.
Мультікремній
До мультікремнію відносять прямокутні блоки полікристалічного кремнію, одержувані в великих тиглях (контейнерах) прямокутної форми методом спрямованої кристалізації. При кристалізації температура розплаву кремнію в тиглі (контейнері) за висотою поступово знижується тим самим кристалітів ростуть в одному напрямку поступово розростаючись і витісняючи більш дрібні кристаліти. Розмір зерна полікристала вирощеного таким чином може досягати в перерізі перпендикулярному напрямку росту 5-10 мм. Утворені блоки обрізають для видалення крайових ділянок, що містять частинки тигля-футерування, а отриманий блок розрізають на призми квадратного перетину з розмірами 100х100 мм, 125х125 мм, 150х150 мм, 170х170 мм, 200х200 мм в залежності від використовуваної технології [1].
Кристалічний кремній виробляється шляхом перекристалізації полікристалічного кремнію або umg-кремнію не змішано або змішаного в тій чи іншій пропорції з кремнієвим скрапом. Перекристалізація проводиться одним з відомих способів. Найбільш поширеними є метод Чохральського і метод спрямованої кристалізації розплаву в тиглі. У меншій мірі для отримання найбільш чистих кристалів з максимальним питомим електричним опором і часом життя неосновних носіїв заряду використовується метод зонної плавки.
застосування
Незалежно від типу і походження кристалічного кремнію отримані квадратні, псевдоквадратние призми і циліндри з кремнію розрізають на пластини на яких методами епітаксії і фотолітографії (т. Н. Планарная технологія) створюють ті чи інші електронні прилади. Також на основі кремнієвих пластин тими ж методами можуть бути виготовлені мембранні фільтри, художні вироби.
Примітки
Дивитися що таке "Кристалічний кремній" в інших словниках:
Кристалічний кремній - кремній, отриманий шляхом відновної плавки кварцу або кварциту. Кристалічний кремній при змінюють для виготовлення кремнийсодержащих сплавів. Існує п'ять марок рісталліческого крем: Кр 00 (Si не менше 99%), Кр 0, Кр I, Кр 2. Кр 3 ... ... Енциклопедичний словник по металургії
КРИСТАЛІЧНИЙ КРЕМНІЙ - кремній, отриманий шляхом відновної плавки кварцу або кварциту. Кристалічний кремній застосовують для виготовлення кремнійсодёржащіх сплавів. Існує п'ять марок кристалічного кремнію: Кр 00 (Si не менше 99%), Кр 0, Кр 1, Кр 2, Кр 3 ... ... Металургійний словник
кристалічний кремній - [silicon metal] кремній технічної чистоти (96 99% Si), що отримується в рудовідновних електропечах потужністю від 7,0 до 23 МВА відновленням кварциту вуглецевими відновниками (деревне вугілля, нафтовий кокс, вугільні електроди і ... ... Енциклопедичний словник по металургії
КРЕМНІЙ - хім. елемент, неметалл, символ Si (лат. Silicium), ат. н. 14, ат. м. 28,08; відомі аморфний і кристалічний кремній (який побудований з кристалів того ж типу, що й алмаз). Аморфний К. бурий порошок кубічної структури в високодисперсному ... ... Велика політехнічна енциклопедія
Кремній - 14 Алюміній ← Кремній → Фосфор ... Вікіпедія
кремній - я; м. [від грец. krēmnos скеля, скеля] Хімічний елемент (Si), темно сірі з металевим блиском кристали якого входять до складу більшості гірських порід. ◁ Кремнієвий, а, е. До перші солі. Кременистий (див. 2.К .; 1 зн.). * * * Кремній (лат. ... ... Енциклопедичний словник
Кремній (Si) - [silicon, silicium] елемент IV групи періодичної системи; атомний номер 14; атомна маса 28,086. У природі елемент представлений трьома стабільними ізотопами: 2Si (92,27%), 29Si (4,68%), 30Si (3,05%). Вперше елементарний Si отримав в 1825 р ... Енциклопедичний словник по металургії
Кремній - (хім.) Si (Silicium). Після кисню К. є одним з найбільш поширених елементів наземної поверхні. У вигляді кремнекислоти і її солей (силікатів) він зустрічається у всіх шарах земної кори, починаючи від найдавніших. Можна сказати ... Енциклопедичний словник Ф.А. Брокгауза і І.А. Ефрона
КРЕМНІЙ - Si (silicium) хімічний елемент IVA підгрупи (C, Si, Ge, Sn і Pb) періодичної системи елементів, неметалл. Кремній у вільному вигляді був виділений в 1811 Ж.Гей Люссаком і Л.Тенаром при пропущенні парів фториду кремнію над металевим калієм, ... ... Енциклопедія Кольєра
Монокристалічний кремній - Кристалічний кремній це основна форма, в якій використовується кремній при виробництві фотоелектричних перетворювачів і твердотільних електронних приладів методами планарної технології. Активно розвивається використання кремнію в вигляді ... ... Вікіпедія