兩個(gè)相鄰允帶之間的區(qū)域稱為禁帶。能級(jí)被電子占滿的能帶稱為滿帶。能級(jí)全空著,沒有電子占據(jù)的能帶稱為空帶。被價(jià)電子占有的允帶稱為價(jià)帶。由一個(gè)禁帶隔開的兩個(gè)鄰近允帶之間的小能量差稱為能隙。通常用價(jià)電子占據(jù)的滿帶及其上面的空帶討論物質(zhì)導(dǎo)電情況。
單晶硅主要應(yīng)用于太陽能電池。應(yīng)用早的是硅太陽能電池,其轉(zhuǎn)換效率高,技術(shù)為成熟,多用于光照時(shí)間少,光照強(qiáng)度小、勞動(dòng)力成本高的區(qū)域,如航空航天領(lǐng)域等。通過采用不同的硅片加工及電池處理技術(shù),國(guó)內(nèi)外各科研機(jī)構(gòu)和電池廠家都生產(chǎn)制備出了較率的單晶硅電池。
硅單晶制備,需要實(shí)現(xiàn)從多晶到單晶的轉(zhuǎn)變,即原子由液相的隨機(jī)排列直接轉(zhuǎn)變?yōu)橛行蜿嚵校刹粚?duì)稱結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)稱結(jié)構(gòu)。這種轉(zhuǎn)變不是整體效應(yīng),而是通過固液界面的移動(dòng)逐漸完成的,為實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化過程,多晶硅就要經(jīng)過固態(tài)硅到熔融態(tài)硅,再到固態(tài)晶體硅的轉(zhuǎn)變,這就是從熔融硅中生長(zhǎng)單晶硅所要遵循的途徑。目前應(yīng)用廣泛的有兩種,坩堝直拉法和無坩堝懸浮區(qū)熔法,這兩種方法得到的單晶硅分別稱為CZ硅和FZ硅。
微電子芯片進(jìn)入醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,使古老的醫(yī)學(xué)青春煥發(fā),為人類的醫(yī)療保健事業(yè)不斷創(chuàng)造輝煌。
微電子芯片的“魔力”還在于,它可以使盲人復(fù)明,聾人復(fù)聰,啞人說話和假肢能動(dòng),使全世界數(shù)以千萬計(jì)的殘疾者得到光明和希望。
微電子技術(shù)在航空航天、國(guó)防和工業(yè)自動(dòng)化中的無比威力更是眾所皆知的事實(shí)。在大型電子計(jì)算機(jī)的控制下,無人飛機(jī)可以自由地在藍(lán)天飛翔;人造衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機(jī)可以準(zhǔn)確升空、飛行、定位,并自動(dòng)向地面發(fā)回各種信息。在電子計(jì)算機(jī)的指揮下,火炮、導(dǎo)彈可以彈無虛發(fā),準(zhǔn)確擊中目標(biāo),甚至可以準(zhǔn)確擊中空中快速移動(dòng)目標(biāo),包括敵方正在飛行中的導(dǎo)彈。