솔라칩(Si) 단결정 공정과 다결정 공정의 차이점은 무엇인가요? 그리고 차이의 원인은 무엇입니까?

단결정 실리콘과 다결정 실리콘의 차이점은 용융된 원소 실리콘이 고체화될 때 실리콘 원자가 다이아몬드 격자로 배열되어 많은 결정핵으로 성장한다는 점입니다. 방향, 단결정 실리콘이 형성됩니다. 이들 핵이 서로 다른 결정면 방향을 갖는 입자로 성장하면 다결정 실리콘이 형성됩니다. 다결정 실리콘과 단결정 실리콘의 차이는 주로 물리적 특성에 반영됩니다. 예를 들어, 기계적 특성과 전기적 특성 측면에서 다결정 실리콘은 단결정 실리콘보다 열등합니다. 다결정 실리콘은 단결정 실리콘을 끌어당기는 원료로 사용될 수 있습니다. 단결정 실리콘은 세계에서 가장 순수한 물질로 간주될 수 있습니다. 일반 반도체 장치에는 6 이상의 실리콘 순도가 필요합니다. 대규모 집적 회로에 대한 요구 사항은 더 높으며 실리콘의 순도는 99에 도달해야 합니다. 현재 사람들은 이미 12나인 순도의 단결정 실리콘을 생산할 수 있습니다. 단결정 실리콘은 전자 컴퓨터, 자동 제어 시스템 등 현대 과학 기술에 없어서는 안될 기초 소재입니다.

폴리실리콘의 생산 공정은 주로 고순도 석영(고온 코크스로 환원) → 공업용 실리콘(산세) → 실리콘 분말(HCL 첨가) → SiHCL3(조증류 후) → 고순도 실리콘으로 구성된다. -순도 SiHCL3(H2 반응을 이용한 CVD 공정) → 고순도 폴리실리콘

국내 폴리실리콘의 단가는 주로 순도에 따라 결정되는데, 순도가 9·9로 극소수이기 때문에 가격이 비싸야 한다. 2,500개 이상! 자세한 가격은 불확실하다.

단결정 실리콘 생산 공정은 크게 두 가지가 있는데 하나는 초크랄스키(Czochralski) 방식이고 다른 하나는 존멜팅(Zone Melting) 방식이다. 프로세스 소개는 온라인에서도 찾아볼 수 있습니다.

단결정 실리콘 웨이퍼의 단가는 톤 단위가 아닌 웨이퍼 단위로 계산됩니다. 여기서도 태양광 등급인지 IC 등급인지 구분해야 합니다. 여기서는 6인치 태양광 등급만 알고 있습니다. 실리콘 웨이퍼, 개당 가격은 약 53위안

단결정 실리콘 제조 방법 및 장비

1. 단결정 실리콘 압력 센서 제조 방법 및 구조

2. 단결정 실리콘 생산 장비

3. 단결정 실리콘 제조 장비

4. 단결정 실리콘 직경 측정 방법 및 장비

5 단결정 실리콘 직경 제어 방법 및 장비

Single crystal Silicon

영문명 : Mono Crystal Silicon

분자식 : Si

실리콘 단결정. 거의 완전한 격자 구조를 갖는 결정. 방향이 다르면 특성도 다르며 좋은 반도체 재료입니다. 순도 요구 사항은 99.9999% 또는 심지어 99.9999999% 이상입니다. 반도체 소자, 태양전지 등 제조에 사용됩니다. 단결정 용광로의 고순도 폴리실리콘에서 추출됩니다.

용융된 원소 실리콘이 응고되면 실리콘 원자가 다이아몬드 격자 모양으로 배열되어 많은 결정핵을 형성하게 되는데, 이러한 결정핵이 동일한 결정면 방향을 갖는 결정립으로 성장하게 되면 이러한 결정립들이 결합하게 된다. 단결정 실리콘을 동시에 결정화합니다. 단결정 실리콘은 준금속의 물리적 특성을 가지며 전기 전도성이 약합니다. 온도가 증가하면 전기 전도도가 증가하며 상당한 반도전성을 갖습니다. 초순수 단결정 실리콘은 진성 반도체입니다. 붕소와 같은 미량의 IIIA족 원소를 초순수 단결정 실리콘에 첨가하면 전도성이 향상될 수 있으며, 인이나 비소와 같은 미량의 VA족 원소를 첨가하면 전도성이 향상될 수 있습니다. n형 실리콘 반도체를 형성합니다. 단결정 실리콘의 제조 방법은 일반적으로 다결정 실리콘 또는 비정질 실리콘을 먼저 준비한 다음 초크랄스키(Czochralski) 방법이나 부유 영역 용융 방법을 사용하여 용융물로부터 막대 모양의 단결정 실리콘을 성장시키는 것입니다. 단결정 실리콘은 주로 반도체 부품을 만드는 데 사용됩니다.

용도: 반도체 실리콘 소자 제조의 원료로 고전력 정류기, 고전력 트랜지스터, 다이오드, 스위칭 소자 등을 만드는데 사용된다.

단결정 실리콘은 상대적으로 활성이 높은 비실리콘 소재입니다. 금속 원소는 결정 소재의 중요한 구성 요소이며 신소재 개발의 최전선에 있습니다. 주요 용도는 반도체 소재로, 태양광발전, 난방 등에 활용된다. 태양에너지는 청정성, 환경보호, 편리성 등 많은 장점을 갖고 있기 때문에 태양에너지 활용기술은 지난 30년간 연구개발, 상업생산, 시장개발 등에서 큰 진전을 이루었으며 세계의 신흥산업 중 하나로 자리잡았다. 빠르고 안정적인 개발로

단결정 실리콘 건설 프로젝트는 거대한 시장과 넓은 개발 공간을 가지고 있습니다. 지각의 25.8%를 차지하는 실리콘은 단결정 실리콘 생산의 무궁무진한 원천을 제공합니다.

최근에는 다양한 결정 소재, 특히 단결정 실리콘으로 대표되는 첨단 고부가가치 소재와 관련 첨단 산업의 발전이 현대 정보기술 산업의 기둥이 되었으며, 정보산업을 만들어 세계 경제 발전에서 가장 빠르게 성장하는 선도 산업이 되었습니다. 단결정 실리콘은 잠재력이 크고 개발 및 활용이 시급한 첨단 자원으로서 점점 더 많은 관심과 주목을 받고 있습니다.

다결정 실리콘

다결정 실리콘

속성: 회색 금속 광택. 밀도 2.32~2.34. 녹는점 1410℃. 끓는점 2355℃. 불산과 질산의 혼합산에 용해되고, 물, 질산, 염산에는 용해되지 않습니다. 경도는 게르마늄과 석영 사이에 있으며 상온에서는 부서지기 쉬우며 자르면 쉽게 부서집니다. 800℃ 이상으로 가열하면 연성이 생기고 1300℃에서는 뚜렷한 변형을 보입니다. 실온에서는 비활성이고 고온에서는 산소, 질소, 황 등과 반응합니다. 고온 용융 상태에서는 화학적 활성이 더 크고 거의 모든 물질과 상호 작용할 수 있습니다. 반도체 특성을 갖고 있어 매우 중요한 우수한 반도체 소재이지만, 미량의 불순물이 전도성에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 전자 산업에서는 반도체 라디오, 테이프 레코더, 냉장고, 컬러 TV, 비디오 레코더, 전자 컴퓨터 등을 제조하는 기초 재료로 널리 사용됩니다. 건조된 실리콘 분말과 건조된 염화수소 가스를 일정한 조건에서 염소화한 후 응축, 증류, 환원하여 얻습니다.

다결정 실리콘은 원소 실리콘의 한 형태입니다. 용융된 원소 실리콘이 과냉각 조건에서 응고되면 실리콘 원자는 다이아몬드 격자 형태로 많은 결정핵으로 배열됩니다. 이러한 결정핵이 서로 다른 결정면 방향을 갖는 결정립으로 성장하면 이러한 결정립이 결합하여 다결정 실리콘을 형성합니다. 다결정 실리콘은 단결정 실리콘을 끌어당기는 원료로 사용할 수 있습니다. 다결정 실리콘과 단결정 실리콘의 차이는 주로 물리적 특성에 반영됩니다. 예를 들어, 기계적 특성, 광학적 특성 및 열적 특성의 이방성은 전기적 특성 측면에서 단결정 실리콘의 이방성보다 훨씬 덜 분명하며, 다결정 실리콘 결정의 전도성도 단결정 실리콘의 전도성보다 훨씬 덜 중요합니다. 전도성도 거의 없습니다. 화학적 활성 측면에서 둘 사이의 차이는 미미합니다. 다결정 실리콘과 단결정 실리콘은 외관으로 구분할 수 있지만 실제 식별을 위해서는 결정면 방향, 전도성 유형, 결정 저항률을 결정하는 분석이 필요합니다.

1. 국제 폴리실리콘 산업 개요

현재 결정질 실리콘 소재(다결정 실리콘, 단결정 실리콘 포함)는 90% 이상의 시장 점유율을 차지하는 가장 중요한 광전지 소재이다. %이며 앞으로도 오랫동안 태양전지의 주류 소재가 될 것입니다. 폴리실리콘 소재 생산기술은 오랫동안 미국, 일본, 독일 등 3개국 7개사 10개 공장이 독점해 기술봉쇄와 시장독점을 겪어왔다.

폴리실리콘 수요는 주로 반도체와 태양전지에서 나온다. 다양한 순도 요구 사항에 따라 전자 등급과 태양열 등급으로 구분됩니다. 그 중 전자급 폴리실리콘이 약 55%를 차지하고, 태양광용 폴리실리콘이 45%를 차지하고 있다. 2008년에는 태양광 폴리실리콘 수요가 전자급 폴리실리콘 수요를 초과할 것으로 예상됩니다.

1994년 전 세계 태양전지 총 생산량은 69MW에 불과했지만, 2004년에는 1,200MW에 육박해 불과 10년 만에 17배나 늘었다. 전문가들은 21세기 전반에는 태양광산업이 원자력을 뛰어넘어 가장 중요한 기초에너지원 중 하나로 자리잡을 것으로 예측하고 있다.

미국 에너지부는 2010년까지 누적 설치용량을 4,600MW, 일본은 2010년 5,000MW, 유럽연합은 6,900MW에 도달할 계획인 것으로 알려졌다. 2010년 세계 누적 설치 용량은 최소 18,000MW가 될 것으로 예상됩니다. 위의 추측 분석을 통해 태양전지에 사용되는 폴리실리콘은 2010년까지 최소 30,000톤에 이를 것으로 예상된다. 표 2는 전 세계 태양광 폴리실리콘 공정을 예측한 것이다. 해외 데이터 분석 보고서에 따르면 2005년 세계 폴리실리콘 생산량은 28,750톤으로 그 중 반도체 등급은 20,250톤, 태양광 등급은 8,500톤으로 반도체 등급 수요는 약 19,000톤으로 태양광 등급 수요보다 약간 적다. 2006년 이후 태양광급 폴리실리콘과 반도체급 폴리실리콘 모두 수요 격차가 발생했고, 태양광급 생산능력 격차는 더욱 커졌다.

2005년 11월 24일 일본의 희귀금속불순물 보고서에 따르면, 유럽을 중심으로 한 태양광 시장의 급속한 팽창으로 인해 세계 반도체 및 태양광 폴리실리콘에 대한 수요가 타이트할 것으로 예상된다. 2006년과 2007년에는 폴리실리콘 공급이 부족할 것입니다. 폴리실리콘 가격 측면에서 반도체 등급과 태양광 등급 간의 원래 차이는 점차 줄어들거나 심지어 사라질 것입니다. 1MW에 폴리실리콘 12톤을 사용한다면 2005년부터 2010년까지 전 세계 태양전지의 연평균 성장률은 25%에 달한다. 전 세계 반도체 셀의 양은 63,000톤을 초과할 것입니다.

세계 주요 폴리실리콘 제조사로는 일본의 도쿠야마(Tokuyama), 미츠비시(Mitsubishi), 스미토모(Sumitomo Corporation), 미국의 헴록(Hemlock), 아시미(Asimi), SGS, MEMC 코퍼레이션(MEMC Corporation), 독일의 바커(Wacker Corporation) 등이 있다. 그 중 Tokuyama, Hemlock 및 Wacker가 가장 큰 생산 규모를 가지고 있으며 연간 생산 능력은 3,000-5,000톤입니다.

국제 폴리실리콘의 주요 기술적 특징은 다음 두 가지 점입니다.

(1) 다양한 생산 공정 경로가 공존하며 산업화 기술 봉쇄 및 독점 상황은 변하지 않습니다. 다양한 폴리실리콘 생산 공장에서 사용되는 주원료와 보조 원자재가 다르기 때문에 생산 공정 기술도 다르며 그에 따른 폴리실리콘 제품 기술 및 경제 지표, 제품 품질 지표, 용도, 제품 테스트 방법, 공정 안전 등도 다릅니다. 일반적으로 세계 폴리실리콘 생산의 주요 전통 공정은 수정된 지멘스 공정, 실란 공정 및 유동층 공정입니다. 그 중 개선된 지멘스 공정으로 생산되는 폴리실리콘 생산능력은 세계 전체 생산능력의 약 80%를 차지한다. 산업화된 기술 독점과 봉쇄 상황은 단기적으로 변하지 않을 것이다.

(2) 차세대 저비용 폴리실리콘 공정 기술에 대한 연구가 전례 없이 활발하게 진행되고 있습니다. 전통적인 공정(전자 및 태양광 레벨과 호환 가능) 및 기술 업그레이드 외에도 태양광 등급 폴리실리콘 생산을 전문으로 하는 몇 가지 새로운 공정 기술이 등장했습니다. 금속 실리콘 추출 고순도 SiO2 직접 생산, VLD(Vaper to Liquid Deposition) 공정, 무염소 공정 기술, Al-Si 용액에서 저온 제조 ; 용융염 전기분해 등

2. 국내 폴리실리콘 산업 개요

국내 집적회로, 실리콘 웨이퍼 생산, 태양전지 산업의 성장은 폴리실리콘 소재 성장을 크게 견인해 왔다.

태양전지용 다결정실리콘은 다결정실리콘 태양전지 1MW당 다결정실리콘 11~12톤의 소요량을 기준으로 계산되며, 2004년 우리나라의 다결정 및 단결정 태양전지 생산량은 48.45MW였으며, 다결정실리콘의 양은 약 678톤에 달하고 실제 생산능력은 약 70MW에 도달했으며 폴리실리콘의 격차는 250톤 이상에 이르렀다. 2005년말까지 국내 태양전지 생산능력은 300MW에 이를 것으로 예상되며, 실제 생산량은 약 110MW로 이를 위해서는 약 1,400톤의 폴리실리콘이 소요될 것으로 예상된다. 2010년에는 태양전지 생산량이 300MW에 이를 것으로 예상된다. 따라서 폴리실리콘 수요 증가로 인해 태양전지 생산량이 크게 증가할 것으로 예상된다(표 3 참조).

2005년 중국의 태양전지용 단결정 실리콘 업체의 가동률은 20~30%였고, 반도체용 단결정 실리콘 업체의 가동률은 80~90%에 불과했다. 가장 큰 이유는 폴리실리콘 공급 부족 때문이다. 폴리실리콘 제조업체의 생산량 확대는 여전히 급속한 성장 요구를 충족시키지 못할 것으로 예상됩니다.