晶体硅常识
晶体硅的作用

晶体硅的作用一、引言晶体硅是一种非常重要的半导体材料,广泛应用于电子、光电、太阳能等领域。
本文将详细介绍晶体硅的作用。
二、晶体硅的结构和性质晶体硅的分子结构是由硅原子组成的,每个硅原子周围都有四个共价键,形成一个六面体结构。
晶体硅具有高纯度、高稳定性和高导电性等特点,是制造半导体器件必不可少的材料。
三、晶体硅在电子领域中的作用1. 制造芯片晶体硅是制造芯片的重要材料。
芯片是现代电子产品中最为核心的部件之一,包括计算机处理器、手机芯片等。
芯片上有大量微小电路板,这些电路板需要在高温下进行烧结并保证高纯度才能正常工作。
而晶体硅正是满足这些要求的理想材料。
2. 制造太阳能电池板太阳能电池板是利用太阳能转化为电能的设备,其主要材料就是晶体硅。
通过对晶体硅进行掺杂和加工,可制成具有光电转换功能的太阳能电池板,用于产生电能。
四、晶体硅在光电领域中的作用1. 制造激光器晶体硅是制造激光器的重要材料之一。
激光器是一种通过受激辐射产生高度聚焦、高亮度、单色性好的光束的设备。
而晶体硅具有良好的光学性能和导电性能,可以用于制造激光器的半导体材料。
2. 制造LED灯LED灯是一种节能环保、寿命长的新型照明设备,其主要材料之一就是晶体硅。
通过对晶体硅进行掺杂和加工,可制成具有发光功能的LED芯片,用于照明。
五、晶体硅在其他领域中的作用1. 制造压电元件晶体硅具有压电效应,在声波传播方面具有很好的应用前景。
目前已经广泛应用于无线通信、声纳等领域。
2. 制造传感器晶体硅还可以作为传感器材料使用。
通过对其进行掺杂和加工,可以制成具有敏感性能的晶体硅传感器。
在汽车、医疗等领域中有广泛应用。
六、总结晶体硅是一种重要的半导体材料,在电子、光电、太阳能等领域中具有广泛的应用前景。
通过对其进行掺杂和加工,可以制成各种功能性材料,为现代科技的发展做出了重要贡献。
单晶硅基础必学知识点

单晶硅基础必学知识点
1. 单晶硅的结晶原理:单晶硅是由纯净的硅材料经过熔融、结晶和拉
延等工艺制备而成的。
在熔融过程中,硅材料先被加热至高温状态,
使其融化成液态硅材料。
然后通过控制温度梯度和晶面的生长方向,
使硅材料首先在液面上形成小晶核,然后沿着晶面的生长方向逐渐生长,最终形成大型的单晶硅。
2. 单晶硅的结构特点:单晶硅具有高度有序的晶格结构,所有晶格点
都具有完全一致的原子排列方式。
单晶硅晶体呈现出透明、均匀的外观,并且具有高度的电子迁移率和较低的电阻率,因此可以作为半导
体材料广泛应用于集成电路、太阳能电池等领域。
3. 单晶硅的生长方法:单晶硅的生长方法主要包括悬浮区域法、坩埚
法和气相沉积法等。
其中,悬浮区域法是最常用的方法,它通过在硅
熔液中引入渐冷区和温度梯度,使硅材料先形成小晶核,然后沿着生
长方向逐渐生长,最终形成单晶硅。
4. 单晶硅的杂质控制:单晶硅作为半导体材料,需要保持高纯度才能
发挥良好的电子特性。
因此,在生长单晶硅的过程中,需要控制和去
除杂质的含量。
常用的方法包括使用高纯度原料、采用化学处理和热
处理等工艺来去除杂质。
5. 单晶硅的应用领域:单晶硅广泛应用于集成电路、太阳能电池、光
电子器件等领域。
在集成电路中,单晶硅被用作制造晶体管和电子器
件的基底材料;在太阳能电池中,单晶硅可用于制造高效率的太阳能
电池组件;在光电子器件中,单晶硅可用于制造光探测器、激光器等。
以上是单晶硅基础知识的一些重要点,希望对你有帮助!。
晶体硅资料

1、硅性质:灰色金属光泽。
密度2.32~2.34。
熔点1410℃。
沸点2355℃。
溶于氢氟酸和硝酸的混酸中,不溶于水、硝酸和盐酸。
硬度介于锗和石英之间,室温下质脆,切割时易碎裂。
加热至800℃以上即有延性,1300℃时显出明显变形。
常温下不活泼,高温下与氧、氮、硫等反应。
高温熔融状态下,具有较大的化学活泼性,能与几乎任何材料作用。
具有半导体性质,是极为重要的优良半导体材料,但微量的杂质即可大大影响其导电性。
电子工业中广泛用于制造半导体收音机、录音机、电冰箱、彩电、录像机、电子计算机等的基础材料。
由干燥硅粉与干燥氯化氢气体在一定条件下氯化,再经冷凝、精馏、还原而得。
多晶硅是单质硅的一种形态。
熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅。
多晶硅可作拉制单晶硅的原料,多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。
例如,在力学性质、光学性质和热学性质的各向异性方面,远不如单晶硅明显;在电学性质方面,多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅显著,甚至于几乎没有导电性。
在化学活性方面,两者的差异极小。
多晶硅和单晶硅可从外观上加以区别,但真正的鉴别须通过分析测定晶体的晶面方向、导电类型和电阻率等。
(1)硅的物理性质:图1 硅的物理性质由于硅易于与氧结合,自然界中没有游离态的硅存在。
硅有晶态和无定形两种同素异形体。
晶态硅又分为单晶硅和多晶硅,它们均具有金刚石晶格,晶体硬而脆,具有金属光泽,能导电,但导电率不及金属,且随温度升高而增加,具有半导体性质。
(2)硅的化学性质:硅在常温下不活泼,其主要的化学性质如下:(a)与非金属作用:常温下Si只能与F2反应,在F2中瞬间燃烧,生成SiF4.加热时,能与其它卤素反应生成卤化硅,与氧反应生成SiO2:在高温下,硅与碳、氮、硫等非金属单质化合,分别生成碳化硅SiC、氮化硅Si3N4和硫化硅SiS2等,(b)与酸作用:Si在含氧酸中被钝化,但与氢氟酸及其混合酸反应,生成SiF4或H2SiF6:(c)与碱作用:无定形硅能与碱猛烈反应生成可溶性硅酸盐,并放出氢气:(d)与金属作用:硅还能与钙、镁、铜、铁、铂、铋等化合,生成相应的金属硅化物。
高一化学人教版硅的知识点

高一化学人教版硅的知识点硅是一种重要的无机非金属元素,化学符号为Si,原子序数为14。
它在地壳中的含量排名第二,仅次于氧气。
硅具有广泛的应用领域,包括电子工业、建筑材料和冶金等。
本文将介绍几个关于硅的基本知识点。
1. 硅的性质硅是一种质地坚硬、具有光泽的晶体,呈灰白色或暗灰色。
它是一种半导体材料,具有良好的导电性能。
硅的熔点为1414℃,沸点为3265℃。
在常温下,硅对大多数酸和碱都不溶解,但在浓烈的碱性溶液中可以被溶解。
2. 硅的结构和原子排列硅的结构是由硅原子构成的晶体结构。
硅原子有四个价电子,它们可以与其他硅原子形成共价键,形成硅晶体的三维结构。
硅晶体的结构类似于钻石结构,每个硅原子都与四个相邻硅原子紧密地连接在一起。
3. 硅的存在形式硅在自然界中存在多种形式,其中最常见的是二氧化硅(SiO2)。
二氧化硅是一种无机化合物,可以以石英、石英砂、水晶等形态存在。
此外,硅还可以以硅酸盐的形式存在,例如长石和石榴石。
4. 硅的应用硅具有广泛的应用领域。
首先,硅在电子工业中扮演着重要的角色。
硅材料广泛用于制造半导体器件,如晶体管、集成电路等。
其次,硅也用作建筑材料。
二氧化硅具有优秀的耐火性能和绝缘性能,被广泛应用于耐火材料、玻璃和陶瓷制品等领域。
此外,硅还用于制造合金和冶金工业。
5. 硅的重要性硅的重要性不容忽视。
首先,硅是地壳中含量最丰富的元素之一,对于地球的化学组成和地质作用具有重要影响。
其次,硅在现代工业中扮演着重要角色。
半导体材料的应用推动了信息技术的迅猛发展,而硅正是半导体材料的主要组成部分。
另外,硅的耐火性能和绝缘性能也为许多工业提供了可靠的材料。
总结:本文介绍了高一化学人教版硅的知识点,包括硅的性质、结构和原子排列、存在形式、应用和重要性。
硅作为一种重要的无机非金属元素,具有广泛的应用领域。
了解硅的相关知识,可以帮助我们更好地理解其在现代工业中的重要性。
晶体硅常识

晶体硅常识——技术部王丙宽2010-12-05一、简单的认识晶体二、硅材料的结构及性质三、硅材料的制备四、硅材料在光伏领域的应用一、简单的认识晶体什么是晶体?晶体是内部质点在三维空间周期性重复排列的固体。
即具有格子构造的固体。
日常所见到的固体分为非晶体和晶体两大类,非晶体物质的内部原子排列没有一定的规律,当断裂时断口也是随机的,如塑料和玻璃等,而称之为晶体的物质,外形呈现天然的有规则的多面体,具有明显的棱角与平面,其内部的原子是按照一定的规律整齐的排列起来,所以破裂时也按照一定的平面断开,如食盐、水晶等。
晶体的基本性质(1)均一性:同一晶体任何部位的物理性质和化学组成均相同。
(2)对称性:所有的晶体都是对称的。
晶体的对称不但表现在外形上,其内部构造和物理性质也是对称的。
(3)稳定性:在相同的热力学条件下,晶体与同种成分的非晶质体、液体、气体相比,以晶体最为稳定。
(4)定熔性:指晶体具有固定熔点的性质。
(5)各向异性晶体的几何度量和物理性质常随方向不同而表现出量的差异。
(6)自限性(自范性)晶体在合适的条件下,能自发地长成规则几何多面体外形。
二、硅材料的性质及结构硅的性质及结构•为什么硅材料成为应用最广泛、最重要的半导体材料•原因之一:硅元素是地球上存量丰富的元素之一(氧是第一、硅次之)、无毒性;同时能与氧形成稳定的钝化层SiO2,在集成电路设计中SiO2绝缘层非常重要;•原因之二:在制作成本上,集成电路用的硅片都是由直拉法(Czochralski Method)生产的,CZ工艺中适度的氧含量使硅片的机械强度增加,硅片直径成倍增长,成本迅速下降,集成电路得到广泛的应用。
硅的性质及结构1、硅在元素周期表中的位置:硅材料的性质及结构硅材料的性质及结构2、元素硅有关性质:•晶体硅为灰色,无定形硅为黑色,密度2.33克/立方厘米,熔点1414℃,沸点2355℃,•晶体硅属于原子晶体,硬而有光泽,有半导体性质。
高中化学硅的知识点

高中化学硅的知识点(实用版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如工作报告、合同协议、条据文书、策划方案、演讲致辞、人物事迹、学习资料、教学资源、作文大全、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!Moreover, this store provides various types of practical materials for everyone, such as work reports, contract agreements, policy documents, planning plans, speeches, character stories, learning materials, teaching resources, essay encyclopedias, and other materials. If you want to learn about different data formats and writing methods, please pay attention!高中化学硅的知识点硅也是极为常见的一种元素,然而它极少以单质的形式在自然界出现,而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式,广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中。
晶体硅主要成分

晶体硅主要成分晶体硅是一种重要的半导体材料,其主要成分为硅元素。
硅元素是地壳中含量最丰富的非金属元素之一,其化学性质稳定,具有良好的热稳定性和化学稳定性。
因此,硅元素被广泛应用于电子、光电、光伏等领域。
晶体硅是由高纯度硅单质经过熔炼、提纯等工艺制成的。
晶体硅具有晶体结构,其晶体结构可分为单晶、多晶和非晶三种形态。
其中,单晶晶体硅是一种高品质的半导体材料,其晶格结构完整,电子迁移率高,具有良好的电学性能和光学性能。
晶体硅具有优异的半导体特性,其导电性介于导体和绝缘体之间。
晶体硅的电学特性受控于材料的掺杂程度和晶体结构,通过控制晶体硅的掺杂程度和晶体生长条件,可以改变其电学性能和光学性能。
晶体硅被广泛应用于集成电路、太阳能电池、光电器件等领域。
晶体硅的制备工艺繁琐,其制备过程包括硅单质的提纯、熔炼、晶体生长等多个步骤。
其中,晶体生长是制备高品质晶体硅的关键步骤。
晶体生长过程中,通过控制熔体温度、晶体生长速度等参数,可以获得高品质的晶体硅。
在集成电路领域,晶体硅是最常用的半导体材料之一。
晶体硅在集成电路中发挥重要作用,它可以作为电子器件的基底材料,承载电路元件和电路连接线。
晶体硅的电学特性优异,可以实现高速、低功耗的电路设计。
在太阳能电池领域,晶体硅也是一种重要的材料。
晶体硅太阳能电池具有高转换效率、长寿命等优点,被广泛应用于太阳能光伏发电系统中。
晶体硅太阳能电池的制备过程需要高纯度硅单质,制备工艺较为繁琐。
晶体硅是一种重要的半导体材料,其主要成分为硅元素。
晶体硅具有良好的电学性能和光学性能,被广泛应用于集成电路、太阳能电池、光电器件等领域。
晶体硅的制备工艺繁琐,制备工艺的不断改进和优化,将会推动晶体硅在各个领域的应用发展。
高一硅知识点

高一硅知识点硅是一种常见的半导体材料,在电子行业中有广泛的应用。
在高一的学习中,了解硅的相关知识点对我们理解电子学的基本原理和应用至关重要。
本文将介绍高一级别学生需要了解的硅知识点,包括硅的特性、硅的结构和硅的应用。
一、硅的特性硅是一种化学元素,符号为Si,原子序数为14。
硅是一种非金属元素,具有较高的电阻率和较低的热导率。
它的外层电子结构为2、8、4,即有4个价电子。
硅具有化学稳定性、机械强度高、耐高温等特点,这使得它成为半导体材料的理想选择。
二、硅的结构硅的晶体结构呈面心立方结构,每个硅原子与周围四个硅原子形成共价键,构成了一个非常稳定的晶格结构。
硅晶体可以分为多种类型,包括单晶、多晶和非晶态。
1. 单晶硅:单晶硅是由完整的硅晶体构成,具有高纯度和高电子迁移性能。
它广泛应用于集成电路制造中,作为半导体材料。
2. 多晶硅:多晶硅是由多个小晶体组成,晶界较多。
多晶硅在太阳能电池板的制造中得到广泛应用。
3. 非晶硅:非晶硅是一种没有明显的晶体结构的硅材料,具有较低的电子迁移性能。
它通常用于液晶显示器、薄膜太阳能电池等领域。
三、硅的应用硅作为一种半导体材料,广泛用于电子行业中的各种器件和应用中。
1. 集成电路:硅是制造集成电路的关键材料,通过控制硅中的杂质浓度和掺杂方式,可以实现电子器件的导电、隔离、放大等功能。
2. 太阳能电池:硅材料在太阳能电池板的制造中得到广泛应用。
通过太阳光的照射,硅材料中的电子被激发,形成电流输出。
3. 液晶显示器:硅作为非晶材料的一种形态,在液晶显示器的制造中用作薄膜材料。
它能够调节液晶分子的排列,实现液晶显示效果。
4. 传感器:硅材料具有良好的机械性能和稳定性,被广泛用于制造压力传感器、温度传感器等。
总结:以上是高一级别学生需要了解的硅知识点,包括硅的特性、硅的结构和硅的应用。
了解硅的基本知识,有助于我们更好地理解电子学的原理和应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
{hkl}表示满足晶体对称 性要求的所有等效晶面 。
“等效晶面具有相同的物理 性质。”
Z
Z
Y X (100)
[110] [100]
Y X (110)
Z [111]
Y
X
(111)
硅晶体的主要晶向和晶面
22
硅材料的性质及结构
(3)晶面的间距与晶面夹角:
n是整数,0,±1,±2, ����� d 是晶面间距;
29
布喇格定律的几何关系
P Q Q΄
θ
晶面法线 A θ
P΄
θ
1
S
2
T
d
A′
d
3
硅材料的性质及结构
(5)晶片表面晶向: 正晶向及偏晶向
双极性电路用<111>取 向的单晶;
MOS电路用<100>取向 的晶体;
涉及有外延工序的 <111>取向的单晶需 要偏晶向的晶面;
• 金属硅在工业上,通常是在电炉中由碳还原二氧化硅 而制得;硅纯度97~98%,不能做半导体;但是制作半 导体硅的原料。
• 金属硅用于制造高硅铸铁、硅钢等合金,有机硅化合 物 。合金的形式使用(如硅铁合金),用于汽车和机 械配件。
41
硅材料的制备: • 工业级硅制备:
• SiO2 + 2C → Si + 2CO
4
晶体的基本性质
(1)均一性:同一晶体任何部位的物理性质和化学组成均 相同。 (2)对称性:所有的晶体都是对称的。晶体的对称不但表 现在外形上,其内部构造和物理性质也是对称的。 (3)稳定性:在相同的热力学条件下,晶体与同种成分的 非晶质体、液体、气体相比,以晶体最为稳定。 (4)定熔性:指晶体具有固定熔点的性质。 (5)各向异性晶体的几何度量和物理性质常随方向不同而 表现 出量的差异。 (6)自限性(自范性)晶体在合适的条件下,能自发地长 成规则几何多面体外形。
38
硅材料的性质及结构
利用PN结的光生伏特效 应可制成太阳电池;当 晶片受光后,PN结中, N型半导体的空穴往P型 区移动,而P型区中的 电子往N型区移动,从 而形成从N型区到P型区 的电流。然后在PN结中 形成电势差,这就形成 了电源。
39
三、硅材料的制备
40
硅材料的制备:
1 、工业级硅制备:
• 电阻率特性: 通过掺入微量的杂质, 对半导体材料的电阻率在
10-4Ω.cm ~ 109 Ω.cm范围内进行调控。
33
硅材料的性质及结构
• 导电特性:
半导体材料有两种导电的载流子,一种是带 负电荷的载流子 —— 电子; 另一种是带正电荷 的的载流子 —— 空穴。 金属导体中全部由电子导电。
34
硅材料的性质及结构 • 导电特性:
23
硅材料的性质及结构
常见的硅晶体晶向: <100>、 <111>、 <110>;
及{111},{110},{100}晶面的 相互关系模型
001
1ī1 101
011 ī11
111
100 110
10ī
11ī
010
01ī
硅晶体{111},{110},{100} 晶面的相互关系模型
24
硅材料的性质及结构
19
硅材料的性质及结构
金刚石结构的硅晶体属于立方晶系(根据晶胞的六 个参数可把晶体分为七个晶系),立方晶系有: a=b=c , α=β=γ=900,晶胞的体积V=a3。
硅的晶格常数: a = 5.43Å
20
硅材料的性质及结构
5、晶格点阵:
(2)晶面与晶向: 晶体中通过若干结点(硅的原子所处的位置)可构成
• 利用30Si进行“中子嬗变掺杂”制作N型半导体 • 这是采用中子辐照的办法来对材料进行掺杂的一种技术,其最大优点
就是掺入的杂质浓度分布非常均匀。 • 对于半导体硅,通过热中子的辐照,可使部分的 Si同位素原子转
变为磷(P)原子[14Si31的半衰期为2.62小时]: 14Si30+ 中子 → 14Si31+γ射线 →→ 15P31+β射线;从而在Si中出现了施主磷而使Si成 为了n型。
• (4) 晶体的定向:
晶体取向的判定方法很多,像光图法、解理法、腐蚀坑法、从 晶体外形判断法,X射线衍射法等等。但要较准确又方便的测定晶 向,生产实践上常用的方法: 光图法和X射线衍射法。
光图象法定向根据晶体解理面的光反射性和晶体结构的对称 性实现晶体定向。当束较细的平行光照射到经过一定方法处理的 晶体断面时,晶体断面上按一定对称性方向排列的解理面产生反 射。不同结构的晶体和不同结构的晶面,反射光在光屏上形成不 同的光图象。转动晶体调整光图象的形状和位置,就可以测出晶 体取向。
5
二、硅材料的性质及结构
6
硅的性质及结构
• 为什么硅材料成为应用最广泛、最重要的半导体材料 ?
• 原因之一:硅元素是地球上存量丰富的元素之一(氧 是第一、硅次之)、无毒性;同时能与氧形成稳定的 钝化层SiO2,在集成电路设计中SiO2绝缘层非常重要 ;
• 原因之二:在制作成本上,集成电路用的硅片都是由 直拉法(Czochralski Method)生产的,CZ工艺中适 度的氧含量使硅片的机械强度增加,硅片直径成倍增 长,成本迅速下降,集成电路得到广泛的应用。
25
硅材料的性质及结构
晶体的定向:光图法
(111)面
(100)面
{111}面
(110面) 不同晶面的光反射图形
(111)
(100)
(110) 硅晶体低指数晶面解理坑
26
硅材料的性质及结构
晶体的定向: X射线衍射法定向
右图是单色X射线方法定向 的原理。S是X射线源,X射线 经一β滤光片,得到单色X射线。 一般X射线管的阳极靶材料选 P点。
晶体种类金刚石 硅晶体 锗晶体 键长 1.544 2.3515 2.4497 禁带宽度 7 1.11 0.72
Si,Ge 都是共价键型原子晶体
18
硅材料的性质及结构 5、晶格点阵:
前面阵列中除去立方体中原子,余下的框架,称作 晶格点阵,结点称作晶格结点。 (1)晶格常数:
选取晶胞上相交于一点的三条棱作为 晶轴,分 别用X,Y,Z,表示,三条晶轴的焦点为晶轴的原点 O。 沿X,Y,Z轴上的单位矢量用a,b,c 表示。三个晶轴 间的夹角为α,β,γ。单位矢量a, b,c 的长度用a,b,c 表示,它通常被称为点阵常数或晶格常数。
• 半导体材料有两种导电的载流子,一种是带负电荷的载流子 —— 电子 (N型半导体)
• 正电荷表示硅原子,负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子; 黄色的表示掺入的磷原子,磷原子周围有5个电子就会产生如图所示的 红色的带负电的电子
35
硅材料的性质及结构 • 导电特性: • 半导体材料有两种导电的载流子一种是带正电荷的载流子
主、副参考面的位置
4c5w0
n<111>
1800CW 参面
p<111> 主
900CW
n<100>
p<100>
1350CW
31
N{100}晶向,
150 mm
硅材料的性质及结构 (5)晶片参考面位置:
主参考面位置
{110}±10
副参考面位置
以下适用直径≤125mm规格硅片
P型,{111}
无副参考面
P型,{100}
• 硅的3个同位素: • 28Si 92.23% 稳定 • 29Si 4.67% 稳定 • 30Si 3.10% 稳定
11
三、硅材料的性质及结构 3、硅原子结构:
12
硅材料的性质及结构 4、硅晶体结构之一:立方体的八个顶点各有一个原子
13
硅材料的性质及结构 4、硅晶体结构之二:立方体的八个原子(绿色) + 六个面 心原子(紫色)
7
硅的性质及结构 1、硅在元素周期表中的位置:
8
硅材料的性质及结构
9
硅材料的性质及结构
2、元素硅有关性质:
• 晶体硅为灰色,无定形硅为黑色,密度2.33克/立方厘米,熔 点1414℃,沸点2355℃,
• 晶体硅属于原子晶体,硬而有光泽,有半导体性质。 • 硅的化学性质比较活泼,在高温下能与氧气等多种元素化合,
不溶于水、硝酸和盐酸,溶于氢氟酸和碱液, • 用于造制合金如硅铁、硅钢等,单晶硅是一种重要的半导体材
料,用于制造大功率晶体管、整流器、太阳能电池等。 • 硅在自然界分布极广,地壳中约含27.6%。
10
硅材料的性质及结构 2 、硅元素有关性质:
• 同位素是具有相同原子序数的同一化学元素的两种或多种原子之一, 在元素周期表上占有同一位置,化学性质几乎相同,但原子质量或质 量数不同。
<100>取向的晶体一般 正晶向的晶面;
硅片正交晶向偏离
硅片表面
最近的<110>
法向矢量
方向矢量
晶向偏离 量 的硅片 影
离
硅片表面法向矢
在{111}面上投
θ 正交晶 向偏
投影
<110>在{111}平面上
{111}平3面0
主参考面
`
硅材料的性质及结构
(5)晶片参考面位置:
硅片参考面: 主参考面的位置、长度,副参考面 的位置、长度
42
硅材料的制备:
• 2、 高纯硅的制备:
• 硅的化学提纯:工业硅(MG-Si)做成高纯硅 ,还要将其转化成易于提纯的液体或气体形式 ,再经蒸馏、分解过程得到多晶硅。
—— 空穴(P型半导体)
正电荷表示硅原子,负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子; 黄色的表示掺入的硼原子,硼原子周围只有3个电子就会产生入图所示 的蓝色的空穴