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主题:【原创】我见过中国所有顶级的风洞 -- 梦回青城

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家园 不同的半导体材料晶体生长难度确实不一样

最早的锗可以不考虑杂质和晶向,刀子切一块就好用。硅用得广泛一方面因为它容易提纯原料储量也丰富,地球上最纯的东西就是高纯硅了,6个9是很普通的,当然也不是那么简单,我国高纯多晶硅产量就一直很低近几年主要靠进口,所以现在四川乐山上那么些多晶硅项目也是有根据的。现在硅片用得多还有一个就是历史原因了,早期是一个饭碗那么大的坩埚长一根指头粗细的硅棒,半天功夫就结束,原料基本不剩,坩埚可以重复利用。结果后来需求量几何级增长,坩埚就变成脸盆大小,硅棒也变成了3"4"然后难度也上了台阶,掺杂元素、晶向的保持都是两三句话说不清的难题,最惨的是因为残料的关系每个坩埚最后都会破,一个就是1000多人刀啊,这种个头的坩埚呢国内到也有做,也便宜不过就是品质确实不好什么气泡毛刺杂质啥的,我一般指定在长太阳能晶棒时才用它(早期的太阳能电池板还用的是多晶硅,用单晶硅之后对纯度要求也不算高)。再往上要上了8"->12"的晶棒那个坩埚就得有洗澡盆那么大了,包括长晶设备国内我们是见不到的。单晶硅硅棒生长难度比较高,可是操作上一个作业员培训个把月就可以很熟练。另外用得多的是砷化镓它比单晶硅适用于高频元件,这个的难度不在于生长,在于取得高纯的原料,大家应该都知道我们的返回式卫星一般都会带一个晶体炉,这个是用区融重结晶的方法获得纯度最高的晶种,有了高纯度的晶种就可以用结晶的方法获得高纯度的晶体。另外的一些晶体我以前有跳槽过来生长过石榴石等宝石的手下,生长的过程很简单,也是晶体的纯度难保证,论生长过程的困难还是单晶硅最大,砷化镓内的杂质颗粒据说是不会影响晶向排列变化的。

看到有朋友把我这个文收藏了,赶紧进来打补丁。我前面说到的都是硅棒硅棒,可是这个硅单晶要是按照晶格方向自由生长它可就不是棒了而是像水晶矿那样一簇簇的,有棱有角的既浪费原料也不方便加工。所以拉硅单晶的麻烦起因就是破坏了晶体有规律的生长可是又要保证晶向的稳定,晶体小时条件好控制晶体直径一大发生变异的可能也就增大,无论是液体的流动还是温度的变化都容易打破平衡。今后如果砷化镓也要上12"晶体难度可就不低了。

发动机叶片那个只能说是晶向一致性好,金属都是多晶的

关键词(Tags): #单晶硅(当生)
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