单晶硅、多晶硅，硅材料用超纯水设备

硅是地球上储藏zui丰富的材料之一，从19世纪科学家们发现了晶体硅的半导体特性后，它几乎改变了一切，甚至人类的思维。直到上世纪60年代开始，硅材料就取代了原有锗材料。硅材料――因其具有耐高温和抗辐射性能较好，特别适宜制作大功率器件的特性而成为应用zui多的一种半导体材料，目前的集成电路半导体器件大多数是用硅材料制造的。

  现在，我们的生活中处处可见“硅”的身影和作用，晶体硅太阳能电池是近15年来形成产业化zui快的。

    熔融的单质硅在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，则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。

    单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅，然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。单晶硅棒是生产单晶硅片的原材料，随着国内和市场对单晶硅片需求量的快速增加，单晶硅棒的市场需求也呈快速增长的趋势。

    单晶硅圆片按其直径分为6英寸、8英寸、12英寸（300毫米）及18英寸（450毫米）等。直径越大的圆片，所能刻制的集成电路越多，芯片的成本也就越低。但大尺寸晶片对材料和技术的要求也越高。单晶硅按晶体生长方法的不同，分为直拉法（CZ）、区熔法（FZ）和外延法。直拉法、区熔法生长单晶硅棒材，外延法生长单晶硅薄膜。直拉法生长的单晶硅主要用于半导体集成电路、二极管、外延片衬底、太阳能电池。目前晶体直径可控制在Φ3~8英寸。区熔法单晶主要用于高压大功率可控整流器件领域，广泛用于大功率输变电、电力机车、整流、变频、机电一体化、节能灯、电视机等系列产品。目前晶体直径可控制在Φ3~6英寸。外延片主要用于集成电路领域。
   由于成本和性能的原因，直拉法（CZ）单晶硅材料应用zui广。在IC工业中所用的材料主要是CZ抛光片和外延片。存储器电路通常使用CZ抛光片，因成本较低。逻辑电路一般使用价格较高的外延片，因其在IC制造中有更好的适用性并具有消除Latch－up的能力。
    单晶硅也称硅单晶，是电子信息材料中zui基础性材料，属半导体材料类。单晶硅已渗透到国民经济和国防科技中各个领域，当今超过2000亿美元的电子通信半导体市场中95%以上的半导体器件及99%以上的集成电路用硅。
    多晶硅是由许多硅原子及许多小的晶粒组合而成的硅晶体。由于各个晶粒的排列方向彼此不同，其中有大量的缺陷。多晶硅一般呈深银灰色，不透明，具有金属光泽，性脆，常温下不活泼。
    多晶硅是用金属硅（工业硅）经化学反应、提纯,再还原得到的高纯度材料（也叫还原硅）。目前世界上多晶硅生产的方法主要有改良西门子法（SiHCl3）、新硅烷法（SiH4）、SiH2Cl2热分解法、SiCl4法等多晶硅生产工艺。
    当前多晶硅的市场状况是：从上来看，早几年多晶硅还处于供过于求的局面，2004年开始，由于太阳能产业的发展，太阳能用多晶硅供不应求，导致多晶硅供应紧张。在国内，我国多晶硅生产*不能满足国内市场需要，严重依赖于进口。
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