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单晶硅与多晶硅的区别

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。

一、单晶硅Monocrystallinesilicon

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，国外的太阳能光伏电站已经到了理论成熟阶段，正在向实际应

用阶段过渡，太阳能硅单晶的利用将是普及到全世界范围，市场需求

量不言而喻。河北宁晋单晶硅工业园区正是响应这种国际趋势，为全

世界提供性能优良、规格齐全的单晶硅产品。

单晶硅产品包括φ3”φ6”单晶硅圆形棒、片及方形棒、

片，适合各种半导体、电子类产品的生产需要，其产品质量经过当前

世界上最先进的检测仪器进行检验，达到世界先进水平。

用途：是制造半导体硅器件的原料，用于制大功率整流器、

大功率晶体管、二极管、开关器件等。

二、多晶硅polycrystallinesilicon

多晶硅是生产单晶硅的直接原料，是当代人工智能、自动控制、

信息处理、光电转换等半导体器件的电子信息基础材料。被称为“微

电子大厦的基石”。

多晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，

硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向

不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。多晶硅可作拉

制单晶硅的原料，多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。

用途：电子工业中广泛用于制造半导体收音机、录音机、电冰

箱、彩电、录像机、电子计算机等的基础材料。由干燥硅粉与干燥氯

化氢气体在一定条件下氯化，再经冷凝、精馏、还原而得。

在太阳能利用上，单晶硅和多晶硅也发挥着巨大的作用。虽然从

目前来讲，要使太阳能发电具有较大的市场，被广大的消费者接受，

就必须提高太阳电池的光电转换效率，降低生产成本。从目前国际太

阳电池的发展过程可以看出其发展趋势为单晶硅、多晶硅、带状硅、

薄膜材料（包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜）。

单晶硅、非晶硅、多晶硅的区别

1．区别晶体非晶体？

日常所见到的固体分为非晶体和晶体两大类，非晶体物质的内

部原子排列没有一定的规律，当断裂时断口也是随机的，如塑料和玻

璃等，而称之为晶体的物质，外形呈现天然的有规则的多面体，具有

明显的棱角与平面，其内部的原子是按照一定的规律整齐的排列起来，

所以破裂时也按照一定的平面断开，