单晶硅和多晶硅的区别

单晶硅和多晶硅的区别是，当熔融的单质硅凝固时

,硅原子以金刚石晶格排列成许多晶

核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则形成单晶硅。如果这些晶核长成晶面取向不

同的晶粒，则形成多晶硅。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、电学性质等方面，多晶硅均不如单晶硅。多晶硅可作为拉制单晶硅的原料。单晶硅可算得

上是世界上最纯净的物质了，一般的半导体器件要求硅的纯度六个

9 以上。大规模集成电路

的要求更高，硅的纯度必须达到九个

9。目前，人们已经能制造出纯度为十二个 9 的单晶硅。

单晶硅是电子计算机、自动控制系统等现代科学技术中不可缺少的基本材料。

     

高纯度硅在石英中提取，以单晶硅为例，提炼要经过以下过程：石英砂一冶金级硅一

提纯和精炼一沉积多晶硅锭一单晶硅一硅片切割。

    

冶金级硅的提炼并不难。它的制备主要是在电弧炉中用碳还原石英砂而成。这样被还原

出来的硅的纯度约

98-99%，但半导体工业用硅还必须进行高度提纯(电子级多晶硅纯度要

求

11 个 9，太阳能电池级只要求 6 个 9)。而在提纯过程中，有一项“三氯氢硅还原法(西门子

法

)”的关键技术我国还没有掌握，由于没有这项技术，我国在提炼过程中 70%以上的多晶

硅都通过氯气排放了，不仅提炼成本高，而且环境污染非常严重。我国每年都从石英石中提

取大量的工业硅，以

1 美元／公斤的价格出口到德国、美国和日本等国，而这些国家把工业

硅加工成高纯度的晶体硅材料，以

46-80 美元／公斤的价格卖给我国的太阳能企业。    

得到高纯度的多晶硅后，还要在单晶炉中熔炼成单晶硅，以后切片后供集成电路制造

等用。

   

1、单晶硅 Monocrystalline silicon    

可以用于二极管级、整流器件级、电路级以及太阳能电池级单晶产品的生产和深加工制造，

其后续产品集成电路和半导体分离器件已广泛应用于各个领域，在军事电子设备中也占有

重要地位。

   

在光伏技术和微小型半导体逆变器技术飞速发展的今天，利用硅单晶所生产的太阳能电池

可以直接把太阳能转化为光能，实现了迈向绿色能源革命的开始。北京

2008 年奥运会将把

“绿色奥运”做为重要展示面向全世界展现，单晶硅的利用在其中将是非常重要的一环。现在，