晶圆制造之硅的性质

1 晶圆制造

1.1 硅的性质

硅是元素周期表中原子序数为14的化学元素。硅是一种经典的半导体，其导电性介于导体和电介质之间。天然硅（来自拉丁语 silex/silicis：鹅卵石）

仅作为氧化物：二氧化硅（SiO2）以沙子、石英或硅酸盐（化合物硅与氧、金属等）。因此，硅是一种非常便宜的起始材料，其价值取决于进一步加工。其他半导体如因为锗或砷化镓化合物半导体提供了比硅显着改善的电气特性：电荷载流子迁移率以及由此产生的开关速度在锗和 GaAs 中显着提高。然而，与其他半导体相比，硅具有显着的优势。

在硅晶体上可以很容易地产生氧化层，得到的硅。二氧化碳是一种最高质量的绝缘体，可以精确地在基板上制造。在锗或砷化镓上制造类似的绝缘体非常昂贵。

通过掺杂硅来改变电导率的可能性是另一个很大的优势。其他物质部分毒性很大，含有这些元素的化合物不是像硅一样耐用和稳定。半导体中使用硅的要求制造是硅以单晶的超纯形式存在。这个是指晶格中的硅原子排列规则，有材料中绝对没有未定义的杂质。

除单晶外，还有多晶硅（poly=many）和非晶硅（a-Si）。而单晶硅是微电子学的基础，圆形晶圆，多晶硅适用于完成特定任务（例如掩膜、栅电极……）。多晶硅是由许多不规则排列的个体组成单晶，并且可以很容易地沉积和图案化。非晶硅不具有规则但无序的晶格结构，在半导体制造中没有任何作用，但非晶硅比其他形式具有优势

硅在薄膜太阳能电池制造中的应用。

审核编辑：汤梓红