पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन क्या है

पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन, जिसे अक्सर पॉली-एसआई या पॉलीसिलिकॉन कहा जाता है, मौलिक सिलिकॉन है जो कई क्रिस्टल दानों से बना होता है जो दाना सीमाओं के साथ जुड़े होते हैं।

सिलिकॉन स्वयं एक रासायनिक तत्व है, प्रतीक Si. एक एकल क्रिस्टल में, इसके परमाणु एक निरंतर डायमंड-क्यूबिक जालिका बनाते हैं। पॉलीक्रिस्टलाइन सामग्री में, कई जालिकाएँ विभिन्न अभिविन्यासों में एक साथ बढ़ती हैं। वे सीमाएँ परिचित मोज़ेक प्रभाव बनाती हैं: ऐसे पहलू जो टुकड़े को झुकाने पर स्वतंत्र रूप से चमकते और मंद होते हैं।

यह अंतर महत्वपूर्ण है क्योंकि पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन एक निर्मित सामग्री है जिसका भूवैज्ञानिक पूर्व इतिहास होता है। सिलिकॉन प्राकृतिक सिलिका में शुरू होता है, आमतौर पर उच्च-शुद्धता क्वार्ट्ज या क्वार्ट्ज-व्युत्पन्न फीडस्टॉक। उद्योग सिलिकॉन को ऑक्सीजन से अलग करता है, इसे शुद्ध करता है, और फिर नियंत्रित परिस्थितियों में इसे फिर से क्रिस्टलीकृत होने देता है।

फीडस्टॉक भूविज्ञान: सिलिकॉन की शुरुआत कहाँ होती है

सिलिकॉन पृथ्वी की पपड़ी में प्रचुर मात्रा में पाया जाता है, लेकिन प्रकृति सामान्यतः इसे सिलिका और सिलिकेट खनिजों में ऑक्सीजन के साथ बांधती है। औद्योगिक सिलिकॉन उत्पादन सिलिका स्रोतों का चयन करके शुरू होता है जो रासायनिक रूप से पर्याप्त साफ होते हैं ताकि उन्हें बाद में कमी और शुद्धिकरण के लिए उपयोग किया जा सके।

अच्छा फीडस्टॉक केवल उच्च सिलिका प्रतिशत से परिभाषित नहीं होता। अनाज का आकार, समावेशन, मौसम इतिहास, खनिज अंतर्संयोजन, और भट्टी प्रक्रिया के दौरान ट्रेस तत्वों का व्यवहार अंततः सिलिकॉन धारा को प्रभावित करता है।

क्वार्ट्ज से पॉलीक्रिस्टलीय सिलिकॉन तक

पॉली-सिलिकॉन निर्माण रासायनिक पृथक्करण, शुद्धिकरण, जमा, और क्रिस्टलीकरण का क्रम है।

दाना मोज़ेक कैसे बनता है

पॉलीसिलिकॉन की सुंदरता क्रिस्टलोग्राफी से आती है जो दिखाई देती है। जब सिलिकॉन ठंडा होता है, तो कई क्रिस्टल नाभिक बढ़ने लगते हैं। प्रत्येक दाना आंतरिक रूप से व्यवस्थित होता है, लेकिन इसका परमाणु जाल पड़ोसी दानों के सापेक्ष घुमावदार होता है। जहां वे मिलते हैं, वहां दाना सीमा बनती है।

• स्तंभाकार दाने: मजबूत तापमान अंतराल दानों को लम्बे, दिशात्मक रूपों में बढ़ने के लिए प्रोत्साहित कर सकते हैं।
• समान आकार के दाने: अधिक समान शीतलन से कम दिशात्मक लम्बाई वाले ब्लॉकी दाने बन सकते हैं।
• सीमा विरोधाभास: पड़ोसी दाने अलग-अलग दिशाओं में अपने क्रिस्टल तल की ओर होने के कारण प्रकाश को अलग-अलग परावर्तित करते हैं।
• अशुद्धि पृथक्करण: कुछ ट्रेस तत्व ठोसकरण के दौरान अंतिम जमने वाले क्षेत्रों की ओर केंद्रित होते हैं।
• विस्थापन और जुड़वां: वृद्धि की खामियां स्ट्रिएशन्स, चमकदार रेखाएं, और प्रदर्शन-संबंधी दोष बनाती हैं।
• उत्कीर्ण बनावट: रासायनिक उपचार त्रिकोणीय गड्ढे, टैरेस, या सिलिकॉन क्रिस्टल तल से संबंधित पिरामिड जैसे सतहों को उजागर कर सकता है।

तकनीकी रूप और दृश्य विविधताएँ

पॉलीसिलिकॉन के भूवैज्ञानिक प्रकार नहीं होते जैसे क्वार्ट्ज के अमेथिस्ट या सिट्रीन होते हैं। इसके पहचाने जाने वाले रूप प्रक्रिया मार्ग, शुद्धता स्तर, जमा करने की शैली, और आकार देने से आते हैं।

प्राकृतिक स्थिति और समान दिखने वाले पदार्थ

तत्त्वीय सिलिकॉन सामान्य प्राकृतिक खनिज नमूना नहीं है। मूल सिलिकॉन केवल असामान्य परिस्थितियों में पाया गया है, और यह वाणिज्यिक पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन का सामान्य स्रोत नहीं है। अधिकांश पॉली-एसि उद्योग के बाहर सिलिका फीडस्टॉक से निर्मित होता है, फिर तोड़ा, काटा, नक्काशी किया जाता है, या उत्पादन-संबंधित सामग्री के रूप में संरक्षित किया जाता है।

ऊर्जा, आपूर्ति, और सामग्री पुनर्प्राप्ति

पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सौर निर्माण और सेमीकंडक्टर आपूर्ति के लिए केंद्रीय है, लेकिन इसका उत्पादन ऊर्जा-गहन हो सकता है। पर्यावरणीय प्रोफ़ाइल फीडस्टॉक खनन, भट्टी की बिजली, शुद्धिकरण मार्ग, अभिक्रियाकारक दक्षता, अपशिष्ट प्रबंधन, और स्लाइसिंग के दौरान खोए सिलिकॉन की पुनर्प्राप्ति पर निर्भर करती है।

संचालन और देखभाल

तैयार पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन के टुकड़े सामान्य इनडोर परिस्थितियों में स्थिर होते हैं, लेकिन उनके किनारों और सतहों का सम्मान आवश्यक है। सिलिकॉन कठोर और भंगुर होता है; टूटे हुए टुकड़े फाल्सी जैसे तेज हो सकते हैं।