晶体硅

　

晶体硅

单晶硅是比较活泼的一种非金属元素，它能和96种稳定元素中的64种元素形

成化合物。硅的主要用途是取决于它的半导性。硅材料是当前最重要的半导材

料。目前世界年产量约为3*10⁶千克。一个直径75毫米的硅片，可集成几万至几

十万其甚至几百万个元件，形成了微电子学，从而出现了微型计算机、微处理机

等。由于当前信息工程的发展，硅主要用于微电子技术。

以硅晶闸管为主的电力半导体器件，元件越做越大，与硅晶体管相比集成电

路正相反，在直径为75毫米的硅片上，只做一个能承受几KA电流和几KV电压的元

件，这种元件渗透到电子、电力、控制3个领域就形成了一门新学科——电子电

力学。

为适应大规模集成电路的发展，单晶硅正向大直径、高纯度、高均匀性、无

缺陷方向发展。最大硅片直径已达150毫米，实验室的高纯硅接近理论极限度。

目前常用的太阳能电池是硅电池。如果1平方米上铺满硅太阳能电池，就可

以得到100W电力。单晶硅太阳能电池的性能稳定，转换效率高，体积小，重量

轻，很适合作太空航天器上的电源。美国的大型航天器棗太空实验室上就安装有

4块太阳能电池帆板，它们是由147840块8平方厘米大小的单晶硅太阳能电池排列

组成的，发电功率大约为12KW。