有感于晶龙集团的准单晶硅铸锭炉新闻

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准单晶物质

　　最早由莫斯科钢与合金研究所于2004年4月成功合成出，是一种特殊的物质称为准单晶，即其中铁、铜、铝三种原子的排列很特殊。普通单晶物质是由相同的原子形成的晶格组成的，就像一堵墙由同样的砖组成一样。而在这种准单晶物质中，虽然原子的排列有着严格的顺序，但没有普通单晶材料中到处相同的晶格。它们中原子的排列是一种几何序列：有类似晶格的排列，但没有晶格的排列重复性，晶格之间的距离永远在增大。在该物质中，3种金属原子的排列虽不像普通单晶那样具有相同的晶格，但仍具有严格的顺序，呈现出几何排列。 　　

    科研人员在解释该科研成果时指出，准单晶几乎是一个新的物理概念。20年前，在解释铝、锰原子合成的特殊材料的伦琴射线照片时提出了这一概念。在这张伦琴射线照片上能清楚的观察到铝原子和锰原子严格有序的排列。但用经典的晶体学原理却不能解释这种现象，因为普通单晶材料中禁止原子如此排

列。

    科研人员研究发现，在由铁、铜、铝三种原子合成的准单晶材料中，原子的排列很特殊。普通单晶物质是由相同的原子形成的晶格组成的，就像一堵墙由同样的砖组成一样。而在这种准单晶物质中虽然原子的排列有着严格的顺序，但没有普通单晶材料中到处相同的晶格。它们中原子的排列是一种几何序列：有类似晶格的排列，但没有晶格的排列重复性，晶格之间的距离永远在增大。 
　　科研人员在解释合成铁、铜、铝三种原子准单晶材料的方法时指出，他们使用的方法称之为机械—化学合成法，既简单传统，也很经济。在合成过程中，科研人员使用了一些特殊的物理方法，即在一特殊的装置内用重球对原材料进行长时间的冲撞和打击，直到原材料加工到原子水平，同时为了保持材料的特性，还在高温下对粉末进行了烧结。 
　　在研究准单晶材料的性质时科研人员发现，在橡胶和聚合物底基上用这种准单晶物质制成的复合材料具有独特的性质，既有金属的性质，也具有陶瓷的特性。它们像金刚石一样坚硬，摩擦系数比任何金属都要小，比超滑氟层材料稍大一点，化学稳定性和耐摩性很高。有关专家指出，这种性能独特的准单晶材料将在工业应用上有着广泛的前景，比如，可以作各种橡胶和塑料密封塞的填充物。 
 　　据悉，俄科研人员利用机械－化学合成法已研制出2种准单晶材料：一种是铁—铜—铝；另一种是铬—铜—铝。该科研项目已获得了俄罗斯基础研究基金的资助。

 个人看法：

“准单晶”，根据其物理性质，应该是介于多晶硅和单晶硅之间的一种新物质，和单晶硅多晶硅都不同，因此生产线上的铸锭、切割、扩散、清洗、CVD、印刷等肯定不一样，所以做成电池片还早着呢。这个准单晶可以看做是“原子排列相对有序的多晶硅”，排列有序那就是比较透明的，因此转换率较高就好理解。不过因为没有严格的原子排列顺序，可以预测其导电性能也是不如单晶硅，因此是不可能用作电子级晶圆的。结论就是种好点的多晶硅而已。转换率18.3%，无锡尚德多晶单晶转换率已经达到17.5%、19.5%，国外先进的SunPower今年晶硅电池转换率已经达到24.2%。同样的设备，经验和技术更重要。

直拉法单晶硅纯度不够，多用于太阳能。

区熔法单晶硅纯度高，多用于电子晶圆(最后用于一切超大规模集成电路，MEMS, IGBT）。http://blog.sina.com.cn/s/blog_414ce9a10100sak6.html

同样的炉子，在不同的人手上产出不同质量的硅棒。国内最大的晶硅厂协鑫没有买普罗1800KG（其实就是四个坩埚，450KGX4=1800KG)的多晶炉，反而买精功科技480KG的多晶炉，就是充分考虑到设备可靠性、成熟性，配套的切割、扩散、清洗、镀膜设备都要合适才行，即使有能一锅出多晶硅锭600KG的，我想也不会有人买，拿什么去切它啊？

协鑫正在研制电子级多晶硅，预计今年即可量产。电子级多晶硅是超纯多晶硅，纯度达到6N以上，除用作高转换率光伏电池外，还可以用于军工、通讯等电子领域。转换率每提高1%，大概相当于降低光伏发电成本6%-7%。