Свойства кремния

Свойства кремния

Кремний — это химический элемент с атомным номером 14 в периодической таблице элементов. Кремний — классический полупроводник, его проводимость находится между проводниками и диэлектриками. В природе кремний (от латинского silx / silicis: галька) встречается только в виде оксида: диоксида кремния (SiO 2) в виде песка, кварца или силиката (соединения кремния с кислородом, металлами и др.). Таким образом, кремний является очень дешевым исходным материалом, стоимость которого определяется дальнейшей обработкой. Другие полупроводники, такие как германий или полупроводники на основе арсенида галлия, обладают значительно улучшенными электрическими свойствами, чем кремний: подвижность носителей заряда и, следовательно, результирующие скорости переключения значительно выше в германии и GaAs. Однако кремний имеет значительные преимущества по сравнению с другими полупроводниками.

Боровская модель кремния

Атом кремния

На кристалле кремния слои оксида могут быть изготовлены очень легко, полученный диоксид кремния является изолятором высочайшего качества, который может быть точно изготовлен на подложке. Создавать аналогичные изоляторы на германии или арсениде галлия очень дорого. Еще одним большим преимуществом является возможность изменять проводимость путем легирования кремния. Другие вещества отчасти очень токсичны, и соединения с этими элементами не так прочны и стабильны, как кремний. Требование к использованию кремния в производстве полупроводников состоит в том, чтобы кремний присутствовал в сверхчистой форме в виде монокристалла. Это означает, что атомы кремния в кристаллической решетке упорядочены и в материале нет абсолютно никаких неопределенных примесей.

Помимо монокристалла, есть поликремний (поли = много) и аморфный кремний (a-Si). В то время как монокристаллический кремний является основой микроэлектроники в виде круглых пластин, поликристаллический кремний подходит для выполнения конкретных задач (например, маскирование, электрод затвора и т. Д.). Поликремний состоит из множества отдельных нерегулярно расположенных монокристаллов, и их можно легко осаждать и формировать узор. Аморфный кремний не имеет регулярной, а имеет неупорядоченную структуру решетки и не играет никакой роли в производстве полупроводников, но аморфный кремний предлагает преимущества по сравнению с другими формами кремния при производстве тонкопленочных солнечных элементов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *