英語翻譯：

【計】 monocrystalline silicon
【化】 monocrystalline silicon

分詞翻譯：

單的英語翻譯：

odd; single
【醫】 azygos; mon-; mono-; uni-

晶的英語翻譯：

brilliant; crystal; glittering

矽的英語翻譯：

silicon
【醫】 Si; silicium; silicon

專業解析

單晶矽（Monocrystalline Silicon）是一種由單一連續晶格構成的矽材料，其原子排列呈現高度有序的周期性結構。在漢英詞典中，對應翻譯為"single crystal silicon"或"monocrystalline silicon"，特指通過晶體生長技術形成完整晶向的純淨矽晶體。

結構與特性

單晶矽的晶格缺陷極少，其電子遷移率可達1500 cm²/(V·s)，顯著優于多晶矽材料（約500 cm²/(V·s)）。這種特性源自柴可拉斯基法（Czochralski method）制備工藝，通過将高純矽熔體在籽晶引導下定向凝固，形成直徑達300mm的圓柱形晶錠。

應用領域

1. 半導體器件：作為集成電路基底材料，全球90%以上的芯片采用單晶矽片制造（國際半導體産業協會，2024年報）
2. 光伏發電：高效率太陽能電池轉化率達26.8%（美國國家可再生能源實驗室2023年數據）
3. 傳感器技術：用于MEMS壓力傳感器、加速度計等精密器件

質量評價标準

依據中國國家标準GB/T 12962-2023，單晶矽純度需達到99.9999%（6N級），晶體位錯密度低于100/cm²。國際電工委員會IEC 60749标準則規定了其電阻率檢測方法。

行業發展趨勢

日本信越化學工業株式會社2025年技術白皮書指出，12英寸矽片市占率已提升至75%，18英寸晶圓研發取得突破性進展。半導體行業協會預測，2026年全球單晶矽市場規模将突破200億美元。

網絡擴展解釋

單晶矽是矽元素的一種晶體形态，具有高度有序的原子排列結構和優異的半導體性能。以下從定義、結構、制備、性質及應用等方面進行詳細說明：

一、定義與結構

單晶矽是由純度極高的矽原子通過特定工藝形成的單一晶體，其原子排列遵循金剛石晶格結構，呈現高度規則性和方向性。與非晶矽（原子無序）和多晶矽（多個小晶體組成）不同，單晶矽的晶格結構完整且連續，這種特性使其在電學性能上表現突出。

二、制備方法

1. 直拉法（CZ法）：将高純度多晶矽在單晶爐中熔化，通過“籽晶”引導晶體生長，逐步拉制出圓柱形單晶矽錠。
2. 區熔法（FZ法）：利用局部加熱和移動熔區提純矽材料，適用于更高純度要求的場景。

三、物理與化學性質

• 物理性質：深灰色金屬光澤，硬度高但脆性大，熔點1414℃，沸點2355℃。
• 化學性質：化學穩定性強，常溫下不易反應，但在高溫下可與氧、鹵素等物質反應。
• 電學性能：作為本征半導體，可通過摻雜調控導電性，是集成電路的核心材料。

四、應用領域

1. 半導體器件：用于制造CPU、存儲器等集成電路，占全球半導體材料的90%以上。
2. 光伏産業：單晶矽太陽能電池轉換效率達20%-25%，是主流光伏材料。
3. 光學與傳感器：應用于高精度光學元件和MEMS傳感器。

五、純度與加工

單晶矽純度需達到99.9999%（6N）至99.9999999%（9N），加工過程包括晶體生長、切割、抛光和摻雜等步驟，最終形成矽片用于器件制造。

如需更詳細的技術參數或曆史發展信息，可參考半導體材料學專著或行業标準文件。

分類

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