मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन बनाम पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन

एकल क्रिस्टल सिलिकॉनऔर पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन प्रत्येक के अपने अनूठे फायदे और लागू परिदृश्य हैं। सिंगल क्रिस्टल सिलिकॉन अपने उत्कृष्ट विद्युत और यांत्रिक गुणों के कारण उच्च प्रदर्शन वाले इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों और माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक के लिए उपयुक्त है। दूसरी ओर, पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन अपनी कम लागत और अच्छी फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता के कारण सौर कोशिकाओं के क्षेत्र पर हावी है।

एकल क्रिस्टल सिलिकॉन

एकल क्रिस्टल सिलिकॉन की संरचनात्मक विशेषताएं:एकल क्रिस्टल सिलिकॉनइसमें उच्च क्रम वाली क्रिस्टल संरचना होती है, और सिलिकॉन परमाणु हीरे की जाली के अनुसार एक सतत जाली में व्यवस्थित होते हैं। यह संरचना एकल क्रिस्टल सिलिकॉन को उत्कृष्ट इलेक्ट्रॉन संचरण प्रदर्शन और फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता प्रदान करती है। एकल क्रिस्टल सिलिकॉन में, परमाणु व्यवस्था की स्थिरता से मैक्रोस्कोपिक पैमाने पर अनाज की सीमाओं का अभाव होता है, जो अर्धचालक उपकरणों के प्रदर्शन के लिए महत्वपूर्ण है।

की उत्पादन प्रक्रियाएकल क्रिस्टल सिलिकॉन: एकल क्रिस्टल सिलिकॉन का उत्पादन आमतौर पर Czochralski प्रक्रिया या फ्लोट जोन प्रक्रिया द्वारा किया जाता है। Czochralski प्रक्रिया में एकल क्रिस्टल बनाने के लिए बीज क्रिस्टल के माध्यम से पिघले हुए सिलिकॉन को धीरे-धीरे खींचना शामिल है। फ्लोट जोन प्रक्रिया स्थानीय पिघलने और पुन: क्रिस्टलीकरण द्वारा एकल क्रिस्टल सिलिकॉन तैयार करना है। इन विधियों के लिए एकल क्रिस्टल सिलिकॉन की गुणवत्ता और प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए उच्च परिशुद्धता उपकरण और प्रक्रिया नियंत्रण की आवश्यकता होती है।

मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉनइसमें उच्च इलेक्ट्रॉन गतिशीलता और चालकता है, इसलिए इसका व्यापक रूप से इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और एकीकृत सर्किट में उपयोग किया जाता है। मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन की फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता भी अधिक है, जो इसे सौर कोशिकाओं के लिए एक महत्वपूर्ण सामग्री बनाती है।

मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन का उपयोग मुख्य रूप से उच्च-अंत अर्धचालक उपकरणों, एकीकृत सर्किट, लेजर और उच्च प्रदर्शन आवश्यकताओं वाले अन्य क्षेत्रों में किया जाता है। इसके उत्कृष्ट इलेक्ट्रॉनिक गुण इसे उच्च गति और उच्च परिशुद्धता वाले इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की जरूरतों को पूरा करने में सक्षम बनाते हैं।

पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन

पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन की संरचनात्मक विशेषताएं: पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन कई छोटे क्रिस्टल (अनाज) से बना होता है, और इन दानों के क्रिस्टल अभिविन्यास और आकार में कुछ अंतर होते हैं। पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन की जाली संरचना अपेक्षाकृत गड़बड़ है और एकल-क्रिस्टलीय सिलिकॉन जितनी व्यवस्थित नहीं है। इसके बावजूद, पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन अभी भी कुछ अनुप्रयोगों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन की उत्पादन प्रक्रिया: पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन की तैयारी अपेक्षाकृत सरल है। पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन पतली फिल्म या थोक सामग्री बनाने के लिए सिलिकॉन कच्चे माल को आमतौर पर रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) या सीमेंस विधि द्वारा एक सब्सट्रेट पर जमा किया जाता है। इन विधियों में एकल-क्रिस्टलीय सिलिकॉन की तुलना में कम उत्पादन लागत और तेज़ उत्पादन प्रक्रियाएँ होती हैं।

इसकी पॉलीक्रिस्टलाइन संरचना के कारण, पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन के विद्युत गुण एकल-क्रिस्टलीय सिलिकॉन की तुलना में थोड़े कम होते हैं, मुख्यतः क्योंकि वाहक के प्रकीर्णन केंद्र अनाज की सीमाओं पर बनते हैं। पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन की फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता आमतौर पर एकल-क्रिस्टलीय सिलिकॉन की तुलना में कम होती है, लेकिन इसकी लागत लाभ के कारण, इसका व्यापक रूप से सौर कोशिकाओं के क्षेत्र में उपयोग किया गया है।

पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन का उपयोग मुख्य रूप से सौर पैनलों, फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन और अन्य क्षेत्रों में किया जाता है। यद्यपि इसकी दक्षता अपेक्षाकृत कम है, लेकिन इसका लागत लाभ पॉलीसिलिकॉन को बड़े पैमाने पर सौर ऊर्जा उत्पादन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बनाता है।