पॉलीसिलिकॉन और मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन के बीच अंतर

सिलिकॉन पदार्थ अर्धचालक उद्योग में सबसे बुनियादी और मुख्य पदार्थ है। अर्धचालक उद्योग श्रृंखला की जटिल उत्पादन प्रक्रिया भी बुनियादी सिलिकॉन पदार्थ के उत्पादन से ही शुरू होती है।

मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सोलर गार्डन लाइट

मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन, मौलिक सिलिकॉन का एक रूप है। जब पिघला हुआ मौलिक सिलिकॉन जम जाता है, तो सिलिकॉन परमाणु हीरे के आकार की जाली में कई क्रिस्टलीय नाभिकों के रूप में व्यवस्थित हो जाते हैं। यदि ये क्रिस्टलीय नाभिक समान क्रिस्टलीय तल अभिविन्यास वाले कणों में विकसित होते हैं, तो ये कण समानांतर रूप से मिलकर मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन में क्रिस्टलीकृत हो जाते हैं।

मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन में अर्ध-धातु के भौतिक गुण होते हैं और इसकी विद्युत चालकता कम होती है, जो तापमान बढ़ने के साथ बढ़ती है। साथ ही, मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन में उल्लेखनीय अर्ध-विद्युत चालकता भी होती है। अति-शुद्ध मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन एक आंतरिक अर्धचालक है। अति-शुद्ध मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन की चालकता को IIIA तत्वों (जैसे बोरॉन) की थोड़ी मात्रा मिलाकर बढ़ाया जा सकता है, जिससे P-प्रकार का सिलिकॉन अर्धचालक बनता है। इसी प्रकार, IVA तत्वों (जैसे फॉस्फोरस या आर्सेनिक) की थोड़ी मात्रा मिलाने से भी चालकता में सुधार होता है और N-प्रकार का सिलिकॉन अर्धचालक बनता है।

पॉलीसिलिकॉनसौर प्रकाश

पॉलीसिलिकॉन, मौलिक सिलिकॉन का एक रूप है। जब पिघला हुआ मौलिक सिलिकॉन अतिशीतलन की स्थिति में जम जाता है, तो सिलिकॉन परमाणु हीरे के जालक के रूप में कई क्रिस्टलीय नाभिकों में व्यवस्थित हो जाते हैं। यदि ये क्रिस्टलीय नाभिक अलग-अलग क्रिस्टलीय अभिविन्यास वाले कणों में विकसित होते हैं, तो ये कण आपस में मिलकर पॉलीसिलिकॉन का क्रिस्टलीकरण करते हैं। यह मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन से भिन्न है, जिसका उपयोग इलेक्ट्रॉनिक्स और सौर सेल में किया जाता है, और अनाकार सिलिकॉन से भी भिन्न है, जिसका उपयोग पतली-फिल्म उपकरणों में किया जाता है।सौर सेल गार्डन लाइट

दोनों के बीच अंतर और संबंध

मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन में, क्रिस्टल फ्रेम संरचना एकसमान होती है और इसकी पहचान एकसमान बाहरी रूप से की जा सकती है। मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन में, पूरे नमूने का क्रिस्टल जालक निरंतर होता है और इसमें कोई कण सीमाएँ नहीं होती हैं। बड़े एकल क्रिस्टल प्रकृति में अत्यंत दुर्लभ होते हैं और प्रयोगशाला में इन्हें बनाना कठिन होता है (पुनर्क्रिस्टलीकरण देखें)। इसके विपरीत, अनाकार संरचनाओं में परमाणुओं की स्थिति अल्प-श्रेणी क्रम तक ही सीमित होती है।

पॉलीक्रिस्टलाइन और सबक्रिस्टलाइन अवस्थाओं में बड़ी संख्या में छोटे क्रिस्टल या माइक्रोक्रिस्टल होते हैं। पॉलीसिलिकॉन एक ऐसा पदार्थ है जो कई छोटे सिलिकॉन क्रिस्टलों से मिलकर बना होता है। पॉलीक्रिस्टलाइन कोशिकाओं में शीट मेटल जैसी दिखने वाली बनावट को पहचाना जा सकता है। सोलर ग्रेड पॉलीसिलिकॉन सहित सेमीकंडक्टर ग्रेड को मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन में परिवर्तित किया जाता है, जिसका अर्थ है कि पॉलीसिलिकॉन में बेतरतीब ढंग से जुड़े क्रिस्टलों को एक बड़े एकल क्रिस्टल में परिवर्तित किया जाता है। मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन का उपयोग अधिकांश सिलिकॉन-आधारित माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के निर्माण में किया जाता है। पॉलीसिलिकॉन 99.9999% शुद्धता प्राप्त कर सकता है। अति-शुद्ध पॉलीसिलिकॉन का उपयोग सेमीकंडक्टर उद्योग में भी किया जाता है, जैसे कि 2 से 3 मीटर लंबी पॉलीसिलिकॉन छड़ें। माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में, पॉलीसिलिकॉन के अनुप्रयोग वृहद और सूक्ष्म दोनों स्तरों पर हैं। मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन के उत्पादन प्रक्रियाओं में चेकोरास्की प्रक्रिया, ज़ोन मेल्टिंग और ब्रिजमैन प्रक्रिया शामिल हैं।

पॉलीसिलिकॉन और मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन के बीच मुख्य अंतर उनके भौतिक गुणों में प्रकट होता है। यांत्रिक और विद्युत गुणों के मामले में, पॉलीसिलिकॉन मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन से कमतर है। पॉलीसिलिकॉन का उपयोग मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन बनाने के लिए कच्चे माल के रूप में किया जा सकता है।

1. यांत्रिक गुणों, प्रकाशीय गुणों और ऊष्मीय गुणों की विषमता के संदर्भ में, यह एकक्रिस्टलीय सिलिकॉन की तुलना में कहीं कम स्पष्ट है।

2. विद्युत गुणों के संदर्भ में, बहुक्रिस्टलीय सिलिकॉन की विद्युत चालकता एकक्रिस्टलीय सिलिकॉन की तुलना में बहुत कम होती है, या लगभग नगण्य होती है।

3. रासायनिक सक्रियता के संदर्भ में, दोनों के बीच अंतर बहुत कम है, आमतौर पर पॉलीसिलिकॉन का उपयोग अधिक किया जाता है।