半导体硅材料的制备

结晶态硅材料的制备方法通常是先将硅石(SiO2)在电炉中高温还原为冶金级硅(纯度95%～99%)，然后将其变为硅的卤化物或氢化物，经提纯，以制备纯度很高的硅多晶。包括硅多晶的西门子法制备、硅多晶的硅烷法制备。在制造大多数半导体器件时，用的硅材料不是硅多晶，而是高完整性的硅单晶。通常用直拉法或区熔法由硅多晶制得硅单晶。

世界上直拉硅单晶和区熔硅单晶的用量约为9：1，直拉硅主要用于集成电路和晶体管，其中用于集成电路的直拉硅单晶由于其有明确的规格，且其技术要求严格，成为单独一类称集成电路用硅单晶。区熔硅主要用于制作电力电子元件，纯度极高的区熔硅还用于射线探测器。硅单晶多年来一直围绕着纯度、物理性质的均匀性、结构完整性及降低成本这些问题而进行研究与开发。

材料的纯度主要取决于硅多晶的制备工艺，同时与后续工序的玷污也有密切关系。材料的均匀性主要涉及掺杂剂，特别是氧、碳含量的分布及其行为，在直拉生长工艺中采用磁场(见磁控直拉法单晶生长)计算机控制或连续送料，使均匀性得到很大改善；对区熔单晶采用中子嬗变掺杂技术，大大改善了均匀性。在结构完整性方面，直拉硅单晶早已采用无位错拉晶工艺，目前工作主要放在氧施主、氧沉淀及其诱生缺陷与杂质的相互作用上。

氧在热处理中的行为非常复杂。直拉单晶经300～500℃热处理会产生热施主，而经650℃以上热处理可消除热施主，同时产生氧沉淀成核中心，在更高温度下处理会产生氧沉淀，形成层错和位错等诱生缺陷，利用这些诱生缺陷能吸收硅中有害金属杂质和过饱和热点缺陷的特性，发展成使器件由源区变成“洁净区”的吸除工艺，能有效地提高器件的成品率。

对硅单晶锭需经切片、研磨或抛光(见半导体晶片加工)后，提供给器件生产者使用。

某些器件还要求在抛光片上生长一层硅外延层，此种材料称硅外延片。

非晶硅材料具有连续无规的网格结构，最近邻原子配位数和结晶硅一样，仍为4，为共价键合，具有短程有序，但是，键角和键长在一定范围内变化。由于非晶硅也具有分开的价带和导带，因而有典型的半导体特性，非晶硅从一晶胞到另一晶胞不具有平移对称性，即具有长程无序性，造成带边的定域态和带隙中央的扩展态，非晶硅属亚稳态，具有某些不稳定性。其制备方法有辉光放电分解法等(见太阳电池材料)。

其实我们可以发现,现在一款手机卖的贵的原因主要就是因为这款手机使用的芯片比较好。而且芯片也是站在现在科技的最顶端,很多的手机当中,如果说芯片用的比较好的话,那么相对于来说手机也就会贵一些。小米手机在我们的心目当中一直走的都是中低端市场,有很多的学生都会去购买小米手机,而小米手机。随着我们科技爆炸式的发展，如今手机也有折叠屏了，对于大部分人来说面对如此黑科技的手机我们只能是望而止步。因为贫穷限制了我们的消费！我认为折叠手机普遍卖得很贵的原因如下：一、折叠屏手机未普及如今折叠屏手机并没有普及起来，目前市面上宣布旗下有折叠屏手机的也就只有几家，掰着手指头就能算出这几家来。比如三星的折叠屏手机三星Galaxy F折叠屏手机，小米的折叠手机，华为的折叠手机等等。按照一般的规律都是那样的，越是不多的以及稀缺的资源都是比较贵的。比如这次疫情期间，欧洲各国都纷纷抢购口罩就可以体现出来。二、设计工艺跟全面屏手机相比，折叠屏的设计工艺更麻烦，以及各种成本都是非常高。就从成本与设计工艺这两方面来讲，目前折叠屏定价1万多还算是合理的。可能对于我们普通大众来说是贵了点，但是对于有经济实力的人来说还是愿意为这个折叠屏买单的，像当年的大哥大手机一样，尽管贵以及功能少但是还是有自己的用户群体。三、制作成本制作成本不同，大伙应该都知道普通的全面屏玻璃是根本不能弯曲的，普通全面屏一般都是液晶屏，而我们知道液晶屏最外面都是一层极其容易碎的玻璃起着固定作用。而折叠屏是没有这层玻璃，取而代之的是研制成了另一种材料，用一颗颗很小颗粒的灯珠连在一起从而达到了可以折叠的效果。但这样一来无疑增加了折叠屏的成本，并且这样做的工艺是非常复杂的。四、制造损耗折叠屏手机由于屏幕和铰链的技术难度高，初期的良品率特别低，据传刚开始连20%都不到。三星折叠屏手机Galaxy Fold刚上市不久就出现了屏幕扭曲、闪屏和断屏的问题，当时华为Mate X刚上市，虽然没有爆出质量问题，但是发货量迟迟上不去，导致二手市场上一部Mate X被炒到八九万。因此，折叠屏这种设计前卫的手机，由于工具难度大，会降低良品率，这也会导致手机的单台成本上涨。

---