Поликристаллический кремний


Поликристаллический кремний («поликремний») — материал, состоящий из мелких кристаллитов кремния. Занимает промежуточное положение между аморфным кремнием, в котором отсутствует дальний порядок, и монокристаллическим кремнием.

С технологической точки зрения, поликристаллический кремний — наиболее химически чистая форма промышленно производимого полуфабриката кремния, получаемого очисткой технического кремния хлоридными и фторидными методами и используемого для производства моно- и мультикристаллического кремния.

В настоящее время различают поликремний «электронного» (полупроводникового) качества (более дорогой и чистый) и поликремний «солнечного» качества для нужд фотовольтаики (более дешёвый и содержащий больше примесей).

Поликристаллический кремний электронного качества преимущественно используется для получения цилиндрических кристаллов для электроники методами Чохральского и бестигельной зонной плавки. Поликристаллический кремний солнечного качества используется для получения прямоугольных мультикристаллических блоков, цилиндрических кристаллов, пластин для солнечной энергетики методами направленной кристаллизации, Степанова, Чохральского. Применяется в основном при изготовлении кристаллических и тонкопленочных фотопреобразователей на основе кремния, ЖК-экранов, подложек и технологических слоев интегральных схем. Большую часть сверхчистого поликремния получают из моносилана, ввиду экономичности метода.

В 1950-х годах в мире было освоено производство поликремния электронного качества. Производство более дешёвого и грязного поликремния «солнечного» качества было освоено намного позднее. В СССР существовали собственные производства поликремния электронного качества для нужд военно-промышленного комплекса:

Расширение производства фотовольтаика в конце 90-х годов XX века привело к исчерпанию запасов кремниевого скрапа, выведенного из-за недостаточной чистоты из оборота при производстве электронных приборов. В результате этого в индустрии возросло потребление поликремния, что в 2000-х годах привело к дефициту первичного поликремниевого сырья как для фотовольтаики, так и для электронной промышленности.