科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷推動著半導(dǎo)體的發(fā)展。自動化和計算機(jī)等技術(shù)發(fā)展,使硅片(集成電路)這種高技術(shù)產(chǎn)品的造價已降到十分低廉的程度。如果把現(xiàn)在國外超大規(guī)模集成電路硅片的價格換算成人民幣,則芯片上平均每50個晶體管的價格還不到一分錢。一臺微型電子計算機(jī)的售價,也只不過數(shù)百元人民幣。這樣就為電子計算機(jī)進(jìn)入千家萬戶鋪平了道路?,F(xiàn)在,家用電器已越來越多:電視機(jī)、錄音機(jī)、音響、洗衣機(jī)、電飯鍋、微波爐、電話等等,使我們的生活越來越現(xiàn)代化。
當(dāng)然,芯片給家庭帶來的變化還遠(yuǎn)不止于此,隨著電子化家庭的增多,一種新的生產(chǎn)生活方式--家庭工業(yè)和家庭辦公室正在產(chǎn)生。將來,坐在家里操作機(jī)器、指揮生產(chǎn)、管理公司和工廠,將成為為期不遠(yuǎn)的現(xiàn)實。
多晶硅可作拉制單晶硅的原料,多晶硅與單晶硅的差異主要表現(xiàn)在物理性質(zhì)方面。例如,在力學(xué)性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)和熱學(xué)性質(zhì)的各向異性方面,遠(yuǎn)不如單晶硅明顯;在電學(xué)性質(zhì)方面,多晶硅晶體的導(dǎo)電性也遠(yuǎn)不如單晶硅顯著,甚至于幾乎沒有導(dǎo)電性。在化學(xué)活性方面,兩者的差異極小。多晶硅和單晶硅可從外觀上加以區(qū)別,但真正的鑒別須通過分析測定晶體的晶面方向、導(dǎo)電類型和電阻率等。多晶硅是生產(chǎn)單晶硅的直接原料,是當(dāng)代人工智能、自動控制、信息處理、光電轉(zhuǎn)換等半導(dǎo)體器件的電子信息基礎(chǔ)材料。
多晶硅生產(chǎn)過程中主要危險、有害物質(zhì)中氯氣、氫氣、三氯氫硅、氯化氫等主要危險特性有:
1)氫氣:與空氣混合能形成爆炸性混合物,遇熱或明火即會發(fā)生爆炸。氣體比空氣輕,在室內(nèi)使用和儲存時,漏氣上升滯留屋頂不易排出,遇火星會引起爆炸。氫氣與氟、氯、溴等鹵素會劇烈反應(yīng)。
2)氧氣:助燃物、可燃物燃燒爆炸的基本要素之一,能氧化大多數(shù)活性物質(zhì)。與易燃物(如乙炔、甲烷等)形成有爆炸性的混合物。
3)氯:有刺激性氣味,能與許多化學(xué)品發(fā)生爆炸或生成爆炸性物質(zhì)。幾乎對金屬和非金屬都起腐蝕作用。屬高毒類。是一種強(qiáng)烈的刺激性氣體。
4)氯化氫:無水氯化氫無腐蝕性,但遇水時有強(qiáng)腐蝕性。能與一些活性金屬粉末發(fā)生反應(yīng),放出氫氣。遇氰化物能產(chǎn)生劇毒的氰化氫氣體。
5)三氯氫硅:遇明火強(qiáng)烈燃燒。受高熱分解產(chǎn)生有毒的氯化物氣體。與氧化劑發(fā)生反應(yīng),有燃燒危險。極易揮發(fā),在空氣中發(fā)煙,遇水或水蒸氣能產(chǎn)生熱和有毒的腐蝕性煙霧。燃燒(分解)產(chǎn)物:氯化氫、氧化硅。
6)四氯化硅:受熱或遇水分解放熱,放出有毒的腐蝕性煙氣。
7)氫氟酸:腐蝕性極強(qiáng)。遇H發(fā)泡劑立即燃燒。能與普通金屬發(fā)生反應(yīng),放出氫氣而與空氣形成爆炸性混合物。
8)硝酸:具有強(qiáng)氧化性。與易燃物(如苯)和有機(jī)物(如糖、纖維素等)接觸會發(fā)生劇烈反應(yīng),甚至引起燃燒。與堿金屬能發(fā)生劇烈反應(yīng)。具有強(qiáng)腐蝕性。
9)氮氣:若遇高熱,容器內(nèi)壓增大。有開裂和爆炸的危險。
10)氟化氫:腐蝕性極強(qiáng)。若遇高熱,容器內(nèi)壓增大,有開裂和爆炸的危險。
當(dāng)前,晶體硅材料(包括多晶硅和單晶硅)是主要的光伏材料,其市場占有率在90%以上,而且在今后相當(dāng)長的一段時期也依然是太陽能電池的主流材料。多晶硅材料的生產(chǎn)技術(shù)長期以來掌握在美、日、德等3個國家7個公司的10家工廠手中,形成技術(shù)封鎖、市場壟斷的狀況。