單晶硅主要應(yīng)用于太陽能電池。應(yīng)用早的是硅太陽能電池,其轉(zhuǎn)換效率高,技術(shù)為成熟,多用于光照時間少,光照強度小、勞動力成本高的區(qū)域,如航空航天領(lǐng)域等。通過采用不同的硅片加工及電池處理技術(shù),國內(nèi)外各科研機構(gòu)和電池廠家都生產(chǎn)制備出了較率的單晶硅電池。
硅單晶制備,需要實現(xiàn)從多晶到單晶的轉(zhuǎn)變,即原子由液相的隨機排列直接轉(zhuǎn)變?yōu)橛行蜿嚵?,由不對稱結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)閷ΨQ結(jié)構(gòu)。這種轉(zhuǎn)變不是整體效應(yīng),而是通過固液界面的移動逐漸完成的,為實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化過程,多晶硅就要經(jīng)過固態(tài)硅到熔融態(tài)硅,再到固態(tài)晶體硅的轉(zhuǎn)變,這就是從熔融硅中生長單晶硅所要遵循的途徑。目前應(yīng)用廣泛的有兩種,坩堝直拉法和無坩堝懸浮區(qū)熔法,這兩種方法得到的單晶硅分別稱為CZ硅和FZ硅。
芯片又是現(xiàn)代化的微型“知識庫”,它具有神話般的存儲能力,在針尖大小的硅片上可以裝入一部24卷本的《大英百科全書》。如今世界上的圖書、雜志已多達3000多萬種,而且每年都要增加50多萬種,可謂浩如煙海。德國未來學(xué)家拜因豪爾指出:“今天的科學(xué)家,即使整日整夜地工作,也只能閱讀本專業(yè)全部出版物的5%?!背雎泛卧谀??的辦法就是由各個圖書情報資料中心負責(zé)把各種情報存入硅片存儲器,并用通信線路將其連接成網(wǎng)。這樣,科技人員要查找某種資料和數(shù)據(jù)時,只要坐在辦公室里操作計算機鍵盤,立即就會在計算機的熒光屏上顯示出所要查詢的內(nèi)容。
線鋸在切割之間需要更換切割線和研磨漿,維護的速度越快,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)力達到化。更高的切割速度和更大的荷載將會加大切割切割線的拉力,增加切割線斷裂的風(fēng)險。由于同一硅塊上所有硅片是同時被切割的,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。