सामग्री की पहचान

सिलिकॉन तत्व Si है, परमाणु संख्या 14: कार्बन समूह में एक भंगुर, नीला-धूसर धातुमिश्र धातु, जो रासायनिक रूप से सिलिका, सिलिकेट्स, सिलिकॉन और सिलिकॉन कार्बाइड से अलग है।

क्रिस्टलीय सिलिकॉन डायमंड-क्यूबिक संरचना अपनाता है, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक सिलिकॉन परमाणु चार पड़ोसी सिलिकॉन परमाणुओं से टेट्राहेड्रल रूप से कोवैलेंट नेटवर्क में जुड़ा होता है। यह हीरा जैसी व्यापक संरचनात्मक शैली है, लेकिन सिलिकॉन के बड़े परमाणु और संकीर्ण बैंड गैप के कारण इसके भौतिक और ऑप्टिकल व्यवहार में बहुत अंतर होता है।

संग्रहों और तकनीकी प्रदर्शन में, सिलिकॉन आमतौर पर टूटे हुए पॉलीक्रिस्टलाइन टुकड़ों, कास्ट फ्रैगमेंट्स, डेंड्रिटिक या दानेदार फीडस्टॉक, वेफर ऑफकट्स, इंगॉट स्लाइस, या मिरर-पॉलिश्ड सिंगल-क्रिस्टल वेफर्स के रूप में दिखाई देता है। एक प्राकृतिक नेटिव-सिलिकॉन लेबल को तब तक सावधानी से लेना चाहिए जब तक कि इसे विश्वसनीय विश्लेषणात्मक और स्थानीयता दस्तावेज़ द्वारा समर्थित न किया गया हो।

भौतिक और ऑप्टिकल गुण एक नजर में

मान शुद्धता, तापमान, क्रिस्टल रूप, डोपिंग, अनाज संरचना, सतह तैयारी, और मापन तरंगदैर्ध्य के साथ भिन्न होते हैं। निम्नलिखित तालिका नमूनों, वेफरों, और तकनीकी सामग्री में पाए जाने वाले मूल सिलिकॉन के व्यावहारिक संदर्भ मानों का सारांश प्रस्तुत करती है।

ऑप्टिकल व्यवहार

सिलिकॉन की ऑप्टिकल विशेषता तरंगदैर्ध्य द्वारा विभाजित होती है: यह दृश्यमान प्रकाश में अपारदर्शी और धातु जैसी दिखती है, लेकिन उच्च-शुद्धता सामग्री अवरक्त में पारदर्शी हो सकती है।

बैंड गैप सिलिकॉन की सौर कोशिकाओं और इलेक्ट्रॉनिक्स में केंद्रीय भूमिका को भी समझाता है। पर्याप्त ऊर्जा वाले फोटॉन चार्ज वाहकों का निर्माण कर सकते हैं, जबकि सावधानीपूर्वक डोपेंट्स क्रिस्टल में चार्ज के प्रवाह को नियंत्रित करते हैं। इसलिए ऑप्टिकल, विद्युत और संरचनात्मक व्यवहार घनिष्ठ रूप से जुड़े होते हैं।

रंग, सतह की परतें, और स्थिरता

ताजा सिलिकॉन नीला-धूसर से चांदी-धूसर होता है, लेकिन सतह की स्थिति इसका रूप बहुत प्रभावित करती है। पॉलिश किए गए वेफर्स गहरे, चमकीले और दर्पण जैसे दिख सकते हैं। टूटी हुई पॉलीक्रिस्टलीय टुकड़े कई पहलुओं के साथ चमक सकते हैं। नक्काशी या बनावट वाली सतहें प्रकाश को बिखेरती हैं और प्रकाश व्यवस्था और उपचार के अनुसार साटन, फ्रॉस्टेड, नीला-काला, या धूसर दिखाई देती हैं।

सिलिकॉन स्वाभाविक रूप से हवा के संपर्क में आने पर सतह पर एक पतली सिलिकॉन डाइऑक्साइड की परत विकसित करता है। यह स्वदेशी ऑक्साइड आमतौर पर बहुत पतली होती है, लेकिन कुछ परिस्थितियों में ऑक्साइड की मोटाई और कोटिंग्स सूक्ष्म हस्तक्षेप रंग उत्पन्न कर सकती हैं। सौर कोशिकाओं और तकनीकी वेफर्स में, जानबूझकर लगाए गए एंटी-रिफ्लेक्टिव कोटिंग्स मजबूत नीले, बैंगनी, कांस्य या गहरे रंग पैदा कर सकते हैं; ये रंग कोटिंग या सतह की बनावट से संबंधित होते हैं, न कि सिलिकॉन के बल्क से।

• दर्पण जैसी सतहें: चौड़ी, चिकनी, पॉलिश की हुई या ताजा टूटी हुई सतहें मजबूत परावर्तन करती हैं और धातु जैसी दिख सकती हैं।
• फ्रॉस्टेड सतहें: आरी के निशान, नक्काशी, दानेदार बनावट, या माइक्रो-पिरामिड प्रकाश को बिखेरते हैं और चमक को नरम करते हैं।
• ऑक्साइड फिल्म: मूल या उगाए गए ऑक्साइड परतें स्वर में सूक्ष्म बदलाव कर सकती हैं और सामान्य इनडोर परिस्थितियों में सतह की रक्षा करती हैं।
• कोटिंग्स: फोटोवोल्टाइक और ऑप्टिकल सतहों पर जानबूझकर कोटिंग हो सकती हैं जिन्हें सिलिकॉन शरीर से अलग वर्णित किया जाना चाहिए।

क्रिस्टल आदत, रूप, और बनावट

दृश्य सिलिकॉन नमूने आमतौर पर प्राकृतिक क्रिस्टल की बजाय औद्योगिक या प्रयोगशाला रूप होते हैं। उनका “आकार” उतना ही प्रसंस्करण द्वारा निर्धारित होता है जितना क्रिस्टलोग्राफी द्वारा।

पहचान और मिलते-जुलते पदार्थ

मूल सिलिकॉन को सबसे अच्छी तरह से रूप, घनत्व, टूटन, कठोरता, संदर्भ, और आवश्यक होने पर विश्लेषणात्मक परीक्षण के संयोजन से पहचाना जाता है। केवल दृश्य रूप महत्वपूर्ण दावों के लिए पर्याप्त नहीं है, विशेषकर प्राकृतिक मूल सिलिकॉन या उच्च-शुद्धता तकनीकी ग्रेड के लिए।

निरीक्षण और इमेजिंग

सिलिकॉन अलग-अलग प्रकाश में चरित्र में नाटकीय बदलाव करता है। फैलाव वाली रोशनी समग्र आकार और पॉलिश दिखाती है। कम रेकिंग लाइट अनाज की सीमाएं, आरी के निशान, माइक्रो-स्टेप्स, चिपे हुए किनारे, और सतह की बनावट प्रकट करती है। गहरे पृष्ठभूमि सिल्वर-ग्रे परावर्तकता को उजागर कर सकते हैं, जबकि तटस्थ ग्रे पृष्ठभूमि दर्पण-चमकदार वेफर्स पर एक्सपोज़र को संतुलित रखने में मदद करती है।

• वेफर्स के लिए: नरम, व्यापक प्रकाश का उपयोग करें ताकि चमकीले हिस्से न जलें, फिर पॉलिश, फ्लैट, नॉच और कोटिंग्स दिखाने के लिए एक कोणीय प्रकाश जोड़ें।
• टूटे हुए खंडों के लिए: कोंकोइडल सतहों, शेल जैसे टूटने, और अनाज के मोज़ेक दिखाने के लिए धीरे-धीरे रेकिंग लाइट के नीचे घुमाएं।
• टेक्सचर्ड सौर सामग्री के लिए: दोनों फैलाव और कोणीय दृश्य की तस्वीरें लें, क्योंकि माइक्रो-पिरामिड टेक्सचर फ्लैट लाइटिंग में गायब हो सकते हैं।
• दस्तावेज़ीकरण के लिए: पैमाना, मोटाई, वेफर व्यास, अभिविन्यास चिह्न, दृश्यमान कोटिंग्स, और किसी भी ज्ञात ग्रेड जानकारी शामिल करें।

देखभाल, प्रदर्शन, और संभालना

सिलिकॉन सामान्य इनडोर प्रदर्शन स्थितियों में रासायनिक रूप से स्थिर होता है, लेकिन इसकी भंगुरता और तेज टूटने के कारण व्यावहारिक सावधानी आवश्यक है। वेफर्स, टुकड़े और टूटे हुए खंडों को तकनीकी सामग्री के रूप में संभालें जिनके कठोर, काटने वाले किनारे होते हैं।