半導體器件生產(chǎn)中硅片須經(jīng)嚴格清洗。微量污染也會導致器件失效。清洗的目的在于清除表面污染雜質(zhì),包括有機物和無機物。這些雜質(zhì)有的以原子狀態(tài)或離子狀態(tài),有的以薄膜形式或顆粒形式存在于硅片表面。有機污染包括光刻膠、有機溶劑殘留物、合成蠟和人接觸器件、工具、器皿帶來的油脂或纖維。無機污染包括重金屬金、銅、鐵、鉻等,嚴重影響少數(shù)載流子壽命和表面電導;堿金屬如鈉等,引起嚴重漏電;顆粒污染包括硅渣、塵埃、、微生物、有機膠體纖維等,會導致各種缺陷。清除污染的方法有物理清洗和化學清洗兩種。
在米粒大的硅片上,已能集成16萬個晶體管。這是何等精細的工程!這是多學科協(xié)同努力的結(jié)晶,是科學技術(shù)進步的又一個里程碑。地殼中含量達25.8%的硅元素,為單晶硅的生產(chǎn)提供了取之不盡的源泉。由于硅元素是地殼中儲量最豐富的元素之一,對太陽能電池這樣注定要進入大規(guī)模市場(mass market)的產(chǎn)品而言,儲量的優(yōu)勢也是硅成為光伏主要材料的原因之一。
多晶硅可作拉制單晶硅的原料,多晶硅與單晶硅的差異主要表現(xiàn)在物理性質(zhì)方面。例如,在力學性質(zhì)、光學性質(zhì)和熱學性質(zhì)的各向異性方面,遠不如單晶硅明顯;在電學性質(zhì)方面,多晶硅晶體的導電性也遠不如單晶硅顯著,甚至于幾乎沒有導電性。在化學活性方面,兩者的差異極小。多晶硅和單晶硅可從外觀上加以區(qū)別,但真正的鑒別須通過分析測定晶體的晶面方向、導電類型和電阻率等。多晶硅是生產(chǎn)單晶硅的直接原料,是當代人工智能、自動控制、信息處理、光電轉(zhuǎn)換等半導體器件的電子信息基礎(chǔ)材料。
單晶硅片:硅的單晶體,是一種具有基本完整的點陣結(jié)構(gòu)的晶體。不同的方向具有不同的性質(zhì),是一種良好的半導材料。純度要求達到99.9999%,甚至達到99.9999999%以上。用于制造半導體器件、太陽能電池等。用高純度的多晶硅在單晶爐內(nèi)拉制而成。
