基本介紹
- 中文名：納米晶矽
- 外文名：nc-Si
- 屬於：矽的一種同素異型體
- 區別：納米晶矽具有小的無定形態的矽
簡介,非晶矽,單晶矽和多晶矽,參考,
簡介
納米晶矽(nc-Si)同非晶矽(a-Si)一樣是矽的一種同素異型體。和非晶矽的區別在於，納米晶矽具有小的無定形態的矽晶粒。相比之下，多晶矽完全由晶界相隔的矽晶體顆粒構成。納米晶矽有時也被稱為微晶矽(µc-Si)。差別只在於晶粒的顆粒大小。大部分顆粒大小在微米量級的材料實際上是精細顆粒多晶矽，所以納米晶矽是一個更好的詞。
由於納米晶矽能夠更好地吸收紅波和紅外波，它可以用製作矽太陽能電池。
非晶矽
非晶矽（Amorphous silicon,a-Si），又名無定形矽，是矽的一種同素異形體。晶體矽通常呈正四面體排列，每一個矽原子位於正四面體的頂點，並與另外四個矽原子以共價鍵緊密結合。這種結構可以延展得非常龐大，從而形成穩定的晶格結構。而無定性矽不存在這種延展開的晶格結構，原子間的晶格網路呈無序排列。換言之，並非所有的原子都與其它原子嚴格地按照正四面體排列。由於這種不穩定性，無定形矽中的部分原子含有懸鍵（Dangling_bond）。這些懸鍵對矽作為導體的性質有很大的負面影響。然而，這些懸空鍵可以被氫所填充，經氫化之後，無定形矽的懸空鍵密度會顯著減小，並足以達到半導體材料的標準。但很不如願的一點是，在光的照射下，氫化無定形矽的導電性能將會顯著衰退，這種特性被稱為SWE效應（Staebler-Wronski_Effect）。
此外，無定形矽可用作熱成像照相機（Thermal_camera）中的微輻射探測儀（microbolometer）。
單晶矽和多晶矽
在單晶矽中，晶體框架結構是均勻的，能夠由外部均勻的外貌來辨識。在單晶矽（也稱單晶）中，整個樣品的晶格連續不間斷，且沒有晶界。大的單晶在自然界中是極其罕見的，並且也難以在實驗室中製造（見重結晶）。相比之下，原子在無定形結構中的位置被限制為短程有序。
多晶和次晶相（見多晶體）由數量眾多的小晶體或者微晶構成。多晶矽是一種由許多的較小矽晶構成的材料。多晶體晶胞可由一種可見的“片狀金屬效應”來識別紋理。半導體級（也包括太陽能級）多晶矽被轉換為“單晶”矽——意味著在“多晶矽”中隨機聯接的晶體轉變成了一個大的“單晶”。單晶矽被用於製造大多數矽基微電子設備。多晶矽能夠達到99.9999%純度。超純多晶矽也套用在半導體工業里，比如2至3米長的多晶矽棒。在微電子業（半導體產業），多晶矽在巨觀尺度和微觀尺度（組分）皆有套用。單晶矽的生長工藝包括柴可拉斯基法、區熔和布里奇曼法。
