半导体领域，单晶直径为什么越大越好?

在制造半导体器件和集成电路时，都是在大圆片上进行的，在一块大圆片上一次即可制作出许多芯片。而大圆片是由单晶材料切割而来的，单晶直径越大，每一块大圆片上的芯片数目就越多，这样可以提高生产效率，经济收益大。

单晶比较难制备，铜是比较容易制备单晶的金属，并且单晶铜在科研上广泛的应用于塑性变形机理研究等方面，此外，由于单晶体，在高温条件下，不会像多晶体一样有流变，强度大幅减弱的现象，所以飞机的涡轮叶片等常用单晶镍基高温合金制备。

这里我先否定下楼上，呵呵我记得高中时候就有一个课外实验，硫酸铜晶体长大培养实验吧，这就是一种无机盐的单晶制备方法。

下面我讲一讲现在科技发展当中的单晶制备，因为无机盐的单晶制备容易，所以被作为功能材料广泛应用在电子领域。同样金属的单晶制备很重要，但是很难，这也是我们国家飞机发动机研制的一个瓶颈技术难关。

金属晶体的凝固是由于溶液中晶核受到驱动能而长大过程，普通金属凝固没有控制晶核，所以多个晶核同时长大形成多晶。单晶制备原理很容易明白，就是金属凝固时候通过一个晶核选取过程，，然后，晶核沿一个方向长大，就能生长出单晶。 晶核选取过程是通过一个细长螺旋状的凝固通道进行的，许多晶格只能沿着这个通道生长，理想条件下（实际也做到了）最终都会沿着最优生长方向并为一个晶核，由此通道通道制备的单晶核，沿一个方向生长，就生产单晶了。想你看到这里也会知道单晶体都是细长圆柱体，而且由于制备难度，长度和圆柱直径都受到限制，这就是我们限制单晶体制备最薄弱的环节。

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