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  單 晶 硅 2010-6-23
硅有晶態和無定形兩種同素異形體。晶態硅又分為單晶硅和多晶硅,它們均具有金剛石晶格,晶體硬而脆,具有金屬光澤,能導電,但導電率不及金屬,且隨溫度升高而增加,具有半導體性質。 
      單晶硅在日常生活中是電子計算機、自動控制系統等現代科學技術中不可缺少的基本材料。電視、電腦、冰箱、電話、手表、汽車,處處都離不開單晶硅材料,單晶硅作為科技應用普及材料之一,已經滲透到人們生活中的各個角落。 
      單晶硅在火星上是火星探測器中太陽能轉換器的制成材料。火星探測器在火星上的能量全部來自太陽光,探測器白天休息---利用太陽能電池板把光能轉化為電能存儲起來,晚上則進行科學研究活動。也就是說,只要有了單晶硅,在太陽光照到的地方,就有了能量來源。 
單晶硅在太空中是航天飛機、宇宙飛船、人造衛星必不可少的原材料。人類在征服宇宙的征途上,所取得的每一步進步,都有著單晶硅的身影。航天器材大部分的零部件都要以單晶硅為基礎。離開單晶硅,衛星會沒有能源,沒有單晶硅,航天飛機和宇航員不會和地球取得聯系,單晶硅作為人類科技進步的基石,為人類征服太空作出了不可磨滅的貢獻。 
      單晶硅在太陽能電池中得到廣泛的應用。高純的單晶硅是重要的半導體材料,在光伏技術和微小型半導體逆變器技術飛速發展的今天,利用硅單晶所生產的太陽能電池可以直接把太陽能轉化為光能,實現了邁向綠色能源革命的開始。單晶硅太陽能電池的特點:1.光電轉換效率高,可靠性高; 2.先進的擴散技術,保證片內各處轉換效率的均勻性; 3.運用先進的PECVD成膜技術,在電池表面鍍上深藍色的氮化硅減反射膜,顏色均勻美觀; 4.應用高品質的金屬漿料制作背場和電極,確保良好的導電性。
      單晶硅廣闊的應用領域和良好的發展前景北京2008年奧運會將把“綠色奧運”做為重要展示面向全世界展現,單晶硅的利用在其中將是非常重要的一環。現在,國外的太陽能光伏電站已經到了理論成熟階段,正在向實際應用階段過渡,太陽能硅單晶的利用將是普及到全世界范圍,市場需求量不言而喻。
      單晶硅的提煉:純度不高的單質硅可用金屬鎂或鋁還原二氧化硅制得,但這是無定形硅。晶形硅則要在電弧爐內用碳還原二氧化硅制得,它可用來生產硅鋼片。用作半導體的超純硅的制法則是先用純度不高的硅與氯化氫和氯氣的混合物作用,制取三氯氫硅,并用精餾法提純。然后在還原爐內用純氫將三氯氫硅還原,硅就沉積在用超純硅制成的細芯上,這樣制得的超純硅稱為多晶硅,把它放在單晶爐內,就可拉制成單晶硅,可用作半導體材料,它的來源豐富,價格便宜。
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