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                            無(wú)定形硅為什么能變成單晶硅棒
    
                        
    
                        【分類】化學(xué)
                        
    
                        
    
                        【答案】在地殼中，硅的含量?jī)H次于氧，居第二位，占地殼總重量的26.5%
    它主要以二氧化硅的形式存在，巖石和沙土中都含有大量二氧化硅
    元素硅的原子結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)與元素碳相似，單質(zhì)硅是重要的合金和半導(dǎo)體原料
    20世紀(jì)50年代，半導(dǎo)體應(yīng)用的發(fā)展，帶動(dòng)了單晶硅的生產(chǎn)
    單晶硅是由許多硅原子以金剛石品格結(jié)構(gòu)排列成晶核長(zhǎng)成品面取向相同的晶粒并平行結(jié)合變成單晶硅
    超純單晶硅是最早使用的半導(dǎo)體材料，其純度可高達(dá)99.9999999999%，在這樣純的單晶硅中，每一萬(wàn)億個(gè)原子中有一個(gè)雜質(zhì)原子
    單晶硅的制法通常是先制得多晶硅或無(wú)定形硅，然后用直拉法或懸浮區(qū)熔法從溶體中生長(zhǎng)出棒狀單晶硅
    單晶的生長(zhǎng)方法很多，主要有四種：區(qū)熔法
    1952年，由美國(guó)科學(xué)家蒲凡所發(fā)明
    在一個(gè)長(zhǎng)棒形固體非單晶原料中，有一段短的區(qū)域被加熱融熔，并且緩慢地從一端移向另一端，使原料內(nèi)物質(zhì)在結(jié)晶過(guò)程中重新分布，達(dá)到提純物質(zhì)重新結(jié)晶的目的
    區(qū)熔法目前仍在廣泛使用
    水熱法
    單晶體在高溫高壓條件下從溶液中生長(zhǎng)，所使用的容器是高壓釜
    通常把原料放在溫度比較高的底部，籽晶放在溫度較低的上部，容器內(nèi)充滿溶劑
    在高壓釜底郜的高溫部分，原料溶解在溶劑中，由于溫差對(duì)流，溶解的原料被溶液帶到釜上部，在籽晶附近達(dá)到飽和狀態(tài)，并在籽晶上結(jié)晶
    溶液的循環(huán)，使底部的原料不斷溶解；而上面的籽晶不斷生長(zhǎng)
    目前水熱法主要用于生長(zhǎng)水晶以及其它氧化物單晶
    此外，還有外延生長(zhǎng)法和升華法
    現(xiàn)在的半導(dǎo)體材料鍺和砷化鎵等，其制造方法在技術(shù)上已經(jīng)相當(dāng)成熟
    一塊0.4平方厘米的集成電路，可以把2萬(wàn)個(gè)固態(tài)器件的功能完全表現(xiàn)出來(lái)，這幾乎與人腦的神經(jīng)細(xì)胞密度一樣高
    
                        
    
                        
                    
    
                
    
            
    
        
    
        
        
        

    
    
    
    
    

    

        
    
    

            
    
        
    
        
        

    
    
    
        
    
            
    
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