ポリシリコンと単結晶シリコンの違い

シリコン材料は半導体産業における最も基礎的かつ中核的な材料です。半導体産業チェーンの複雑な生産プロセスも、基礎となるシリコン材料の生産から始まります。

単結晶シリコンソーラーガーデンライト

単結晶シリコンは元素シリコンの一種です。溶融した元素シリコンが凝固すると、シリコン原子はダイヤモンド格子状に配列し、多数の結晶核を形成します。これらの結晶核が結晶面の向きが揃った結晶粒に成長すると、これらの結晶粒は平行に結合して単結晶シリコンへと結晶化します。

単結晶シリコンは準金属の物理的性質を持ち、弱い電気伝導性を有し、温度上昇とともに増加します。同時に、単結晶シリコンは顕著な半電気伝導性も有します。超高純度単結晶シリコンは真性半導体です。超高純度単結晶シリコンは、微量のⅢA元素（ホウ素など）を添加することで導電性が向上し、P型シリコン半導体を形成できます。また、微量のⅤA元素（リンやヒ素など）を添加することでも導電性が向上し、N型シリコン半導体を形成できます。

ポリシリコン太陽光

ポリシリコンは元素シリコンの一種です。溶融した元素シリコンが過冷却状態で凝固すると、シリコン原子がダイヤモンド格子状に多数の結晶核を形成します。これらの結晶核が異なる結晶方位を持つ粒子に成長すると、それらの粒子が結合してポリシリコンへと結晶化します。ポリシリコンは、電子機器や太陽電池に用いられる単結晶シリコンや、薄膜デバイスなどに用いられるアモルファスシリコンとは異なります。太陽電池ガーデンライト

両者の違いと関連性

単結晶シリコンでは、結晶骨格構造は均一であり、均一な外観によって識別できます。単結晶シリコンでは、試料全体の結晶格子は連続しており、粒界は存在しません。大きな単結晶は自然界では非常に稀であり、実験室で作製することは困難です（再結晶化を参照）。対照的に、非晶質構造では、原子の位置は短距離秩序に限定されます。

多結晶相と亜結晶相は、多数の小さな結晶またはマイクロ結晶で構成されています。ポリシリコンは、多数の小さなシリコン結晶でできた材料です。多結晶セルは、目に見える金属板効果によってテクスチャを認識できます。太陽電池グレードのポリシリコンを含む半導体グレードは単結晶シリコンに変換されます。つまり、ポリシリコン内のランダムに接続された結晶が大きな単結晶に変換されます。単結晶シリコンは、ほとんどのシリコンベースのマイクロ電子デバイスの製造に使用されます。ポリシリコンは 99.9999% の純度を達成できます。超純粋ポリシリコンは、2～3 メートルの長さのポリシリコン ロッドなど、半導体業界でも使用されています。マイクロエレクトロニクス業界では、ポリシリコンはマクロ スケールとミクロ スケールの両方で使用されています。単結晶シリコンの製造プロセスには、チェコラスキー法、ゾーン溶融法、ブリッジマン法などがあります。

ポリシリコンと単結晶シリコンの違いは主に物理的特性に現れます。機械的特性と電気的特性の面では、ポリシリコンは単結晶シリコンに劣ります。ポリシリコンは単結晶シリコンの延伸原料として使用できます。

1. 機械的特性、光学的特性、熱的特性の異方性に関しては、単結晶シリコンよりもはるかに目立たない。

2. 電気特性の観点から見ると、多結晶シリコンの電気伝導性は単結晶シリコンのそれよりもはるかに低く、ほとんど電気伝導性がない。

3、化学活性の面では、両者の違いは非常に小さく、一般的にポリシリコンをより多く使用します