Silizio monokristalinoa vs silizio polikristalinoa

Kristal bakarreko silizioaeta silizio polikristalinoak bakoitzak bere abantaila bereziak eta agertoki aplikagarriak dituzte. Kristal bakarreko silizioa errendimendu handiko produktu elektronikoetarako eta mikroelektronikarako egokia da propietate elektriko eta mekaniko bikainengatik. Silizio polikristalinoa, berriz, eguzki-zelulen eremuan nagusitzen da bere kostu baxua eta bihurtze fotoelektrikoaren eraginkortasun onagatik.

Kristal bakarreko silizioa

Kristal bakarreko silizioaren ezaugarri estrukturalak:Kristal bakarreko silizioakristal-egitura oso ordenatua du, eta silizio-atomoak sare jarraitu batean antolatuta daude diamante-sarearen arabera. Egitura honek silizio kristal bakarreko elektroien transmisioaren errendimendu bikaina eta bihurtze fotoelektrikoaren eraginkortasuna ematen du. Kristal bakarreko silizioan, antolamendu atomikoaren koherentziak ale-mugarik ez izatea dakar eskala makroskopikoan, eta hori funtsezkoa da gailu erdieroaleen errendimendurako.

eko ekoizpen-prozesuasilizio kristal bakarrekoa: Kristal bakarreko silizioaren ekoizpena Czochralski prozesua edo Float Zone prozesuaren bidez gauzatu ohi da. Czochralski prozesuak poliki-poliki silizio urtua hazi-kristal batetik tiraka dakar, kristal bakar bat osatzeko. Float Zone prozesua kristal bakarreko silizioa prestatzea da, tokiko urtze eta birkristalizazio bidez. Metodo hauek doitasun handiko ekipamenduak eta prozesuen kontrola behar dituzte kristal bakarreko silizioaren kalitatea eta errendimendua bermatzeko.

Silizio monokristalinoaelektroien mugikortasun eta eroankortasun handia du, beraz, oso erabilia da gailu elektronikoetan eta zirkuitu integratuetan. Silizio monokristalinoaren bihurketa fotoelektrikoaren eraginkortasuna ere handia da, eta eguzki-zeluletarako material garrantzitsua da.

Silizio monokristalinoa goi-mailako erdieroaleen gailuetan, zirkuitu integratuetan, laserretan eta errendimendu handiko baldintzak dituzten beste eremu batzuetan erabiltzen da. Bere propietate elektroniko bikainek abiadura handiko eta doitasun handiko ekipamendu elektronikoen beharrak asetzeko aukera ematen dute.

Silizio polikristalinoa

Silizio polikristalinoaren ezaugarri estrukturalak: Silizio polikristalinoa kristal txiki askoz (aleak) osatuta dago, eta ale horien kristalen orientazioan eta tamainan desberdintasun batzuk daude. Silizio polikristalinoaren sare-egitura nahiko nahasia da eta ez silizio kristalino bakarreko bezain ordenatua. Hala ere, silizio polikristalinoak zeregin garrantzitsua betetzen du aplikazio batzuetan.

Silizio polikristalinoaren ekoizpen-prozesua: silizio polikristalinoa prestatzea nahiko erraza da. Siliziozko lehengaiak substratu batean metatu ohi dira lurrun-deposizio kimikoaren bidez (CVD) edo Siemens metodoaren bidez silizio polikristalinozko film mehea edo ontziratu gabeko materiala osatzeko. Metodo hauek ekoizpen kostu txikiagoak eta ekoizpen prozesu azkarragoak dituzte silizio kristalino bakarrekoak baino.

Bere egitura polikristalinoa dela eta, silizio polikristalinoaren propietate elektrikoak silizio kristalino bakarrekoak baino apur bat baxuagoak dira, batez ere, eramaileen sakabanaketa-zentroak ale-mugetan sortzen direlako. Silizio polikristalinoaren bihurtze fotoelektrikoaren eraginkortasuna kristal bakarreko silizioarena baino txikiagoa izan ohi da, baina kostu abantaila dela eta, oso erabilia izan da eguzki-zelulen arloan.

Silizio polikristalinoa eguzki-plaketan, energia fotovoltaikoan eta beste eremu batzuetan erabiltzen da. Bere eraginkortasuna nahiko baxua den arren, bere kostu abantailak eguzki-energiaren sorkuntzaren zati garrantzitsu bihurtzen du polisilizioa.