單晶硅是單質(zhì)硅的一種形態(tài)。熔融的單質(zhì)硅在凝固時(shí)硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核,如果這些晶核長(zhǎng)成晶面取向相同的晶粒,則這些晶粒平行結(jié)合起來(lái)便結(jié)晶成單晶硅。
兩個(gè)相鄰允帶之間的區(qū)域稱(chēng)為禁帶。能級(jí)被電子占滿的能帶稱(chēng)為滿帶。能級(jí)全空著,沒(méi)有電子占據(jù)的能帶稱(chēng)為空帶。被價(jià)電子占有的允帶稱(chēng)為價(jià)帶。由一個(gè)禁帶隔開(kāi)的兩個(gè)鄰近允帶之間的小能量差稱(chēng)為能隙。通常用價(jià)電子占據(jù)的滿帶及其上面的空帶討論物質(zhì)導(dǎo)電情況。
多晶硅和單晶硅的差異主要在物理性質(zhì)方面,例如在力學(xué)性質(zhì)、電學(xué)性質(zhì)等方面,多晶硅不如單晶硅。多晶硅可作為控制單晶硅的原料,也是太陽(yáng)能電池和光伏發(fā)電的基礎(chǔ)材料。單晶硅可算的是世界上純凈的物質(zhì)了,一般的半導(dǎo)體器件要求硅的純度在6個(gè)9(6N)以上。大規(guī)模集成電路的要求更高,硅的純度必須達(dá)到9個(gè)9(9N)。目前,人們已經(jīng)制造出純度為12個(gè)9(12N)的單晶硅。
線鋸在切割之間需要更換切割線和研磨漿,維護(hù)的速度越快,總體的生產(chǎn)力就越高。
生產(chǎn)商必須平衡這些相關(guān)的因素使生產(chǎn)力達(dá)到化。更高的切割速度和更大的荷載將會(huì)加大切割切割線的拉力,增加切割線斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。由于同一硅塊上所有硅片是同時(shí)被切割的,只要有一條切割線斷裂,所有部分切割的硅片都不得不丟棄。 然而,使用更粗更牢固的切割線也并不可取,這會(huì)減少每次切割所生產(chǎn)的硅片數(shù)量,并增加硅原料的消耗量。