单晶硅与多晶硅哪个能效高,效率大概是多少?

单晶硅与多晶硅哪个能效高,效率大概是多少?,第1张

单晶硅能效高,转化效率17%左右。

多晶硅能效略低,转化效率在15%左右。

这是由于两者的晶格排列形态决定的。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。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

单晶硅是硅的单晶体。具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质,是一种良好的半导材料。纯度要求达到99.9999%,甚至达到99.9999999%以上。用于制造半导体器件、太阳能电池等。用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。单晶硅是一种比较活泼的非金属元素,是晶体材料的重要组成部分,处于新材料发展的前沿。其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。

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。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)。

芯片就是IC,泛指所有的电子元器件,是在硅板上集合多种电子元器件实现某种特定功能的电路模块。由于硅的半导体可以制成由于半导体可以进行不同掺杂形成pn结,使其具有整流特性实现电路的与或非门,即逻辑表达。对于集成电路来讲,最底下的一层叫衬底(一般为P型半导体),是参与集成电路工作的。拿cmos工艺来讲,N沟道mos的p型衬底都是连在一起的,都是同一个衬底。集成电路是一些电子元器件加连线构成,它通过加反偏和其他的技术来实现隔离(如器件二极管、三极管、场效应管)。

光电池就是利用半导体的光敏特性,在光照下,价带的电子会跃迁到导带,吸收大部分的太阳光,产生非平衡载流子,在pn结内建电场的作用下,形成了由n到p的光电流(参看光生伏特效应)这样就实现了太阳能转化为电能。(目前量产的单晶硅电池转换效率在17%左右,多晶硅电池转换效率在16%左右,而薄膜电池量产的转换效率为10%左右。)

能力有限希望你能满意。

先说说硅:作为现在最广泛应用的半导体材料,它的优点是多方面的. 1)硅的地球储量很大,所以原料成本低廉. 2)硅的提纯工艺历经60年的发展,已经达到目前人类的最高水平. 3)Si/SiO2 的界面可以通过氧化获得,非常完美.通过后退火工艺可以获得极其完美的界面. 4)关于硅的掺杂和扩散工艺,研究得十分广泛,前期经验很多. 不足:硅本身的电子和空穴迁移速度在未来很难满足更高性能半导体器件的需求.氧化硅由于介电常数较低,当器件微小化以后,将面临介电材料击穿的困境,寻找替代介电材料是当务之急.硅属于间接带隙半导体,光发射效率不高. ------------------------------------ 锗:作为最早被研究的半导体材料,带给我们两个诺贝尔奖,第一个transistor和第一个IC.锗的优点是: 1)空穴迁移率最大,是硅的四倍;电子迁移率是硅的两倍. 2)禁带宽度比较小,有利于发展低电压器件. 3)施主/受主的激活温度远低于硅,有利于节省热预算. 4)小的波尔激子半径,有助于提高它的场发射特性. 5)小的禁带宽度,有助于组合介电材料,降低漏电流. 缺点也比较明显:锗属于较为活泼的材料,它和介电材料的界面容易发生氧化还原反应,生成GeO,产生较多缺陷,进而影响材料的性能;锗由于储量较少,所以直接使用锗作衬底是不合适的,因此必须通过GeOI(绝缘体上锗)技术,来发展未来器件.该技术存在一定难度,但是通过借鉴研究硅材料获得的经验,相信会在不久的将来克服.


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