一、什么是非晶硅？

非晶硅双结非晶硅太阳能电池板 amorphous silicon α-Si

又称无定形硅单质硅的一种形态。棕黑色或灰黑色的微晶体。硅不具有完整的金刚石晶胞，纯度不高。熔点、密度和硬度也明显低于晶体硅。化学性质比晶体硅活泼。可由活泼金属(如钠、钾等)在加热下还原四卤化硅，或用碳等还原剂还原二氧化硅制得。结构特征为短程有序而长程无序的α-硅。纯α-硅因缺陷密度高而无法使用。采用辉光放电气相沉积法就得含氢的非晶硅薄膜，氢在其中补偿悬挂链，并进行掺杂和制作pn结。非晶硅在太阳辐射峰附近的光吸收系数比晶体硅大一个数量级。禁带宽度1.7～1.8eV，而迁移率和少子寿命远比晶体硅低。现已工业应用，主要用于提炼纯硅，制造太阳电池、薄膜晶体管、复印鼓、光电传感器等。

目前研究得最多，实用价值最大的非晶态半导体主要有两类：即非晶态硅和硫属半导体。特别是非晶态硅，在理论上和应用方面的研究都非常活跃。

晶态硅自50年代以来，已研制成功名目繁多、功能各异的各种固态电子器件和灵巧的集成电路。非晶硅（a—Si∶H）是一种新兴的半导体薄膜材料，它作为一种新能源材料和电子信息新材料，自70年代问世以来，取得了迅猛发展。非晶硅太阳能电池是目前非晶硅材料应用最广泛的领域，也是太阳能电池的理想材料，光电转换效率已达到13%，这种太阳能电池将成为无污染的特殊能源。1988年全世界各类太阳能电池的总产量35.2兆瓦，其中非晶硅太阳能电池为13.9兆瓦，居首位，占总产量的40%左右。与晶态硅太阳能电池相比，它具有制备工艺相对简单，原材料消耗少，价格比较便宜等优点。

非晶硅的用途很多，可以制成非晶硅场效应晶体管；用于液晶显示器件、集成式a—Si倒相器、集成式图象传感器、以及双稳态多谐振荡器等器件中作为非线性器件；利用非晶硅膜可以制成各种光敏、位敏、力敏、热敏等传感器；利用非晶硅膜制做静电复印感光膜，不仅复印速率会大大提高，而且图象清晰，使用寿命长；等等。目前非晶硅的应用正在日新月异地发展着，可以相信，在不久的将来，还会有更多的新器件产生。

非晶硅的制备：由非晶态合金的制备知道，要获得非晶态，需要有高的冷却速率，而对冷却速率的具体要求随材料而定。硅要求有极高的冷却速率，用液态快速淬火的方法目前还无法得到非晶态。近年来，发展了许多种气相淀积非晶态硅膜的技术，其中包括真空蒸发、辉光放电、溅射及化学气相淀积等方法。一般所用的主要原料是单硅烷（SiH4）、二硅烷（Si2H6）、四氟化硅（SiF4）等，纯度要求很高。非晶硅膜的结构和性质与制备工艺的关系非常密切，目前认为以辉光放电法制备的非晶硅膜质量最好，设备也并不复杂。以下简介辉光放电法。

辉光放电法是利用反应气体在等离子体中发生分解而在衬底上淀积成薄膜，实际上是在等离子体帮助下进行的化学气相淀积。等离子体是由高频电源在真空系统中产生的。根据在真空室内施加电场的方式，可将辉光放电法分为直流电、高频法、微波法及附加磁场的辉光放电。在辉光放电装置中，非晶硅膜的生长过程就是硅烷在等离子体中分解并在衬底上淀积的过程。对这一过程的细节目前了解得还很不充分，但这一过程对于膜的结构和性质有很大影响。

硫属半导体是S、Se或Te的金属化合物，或这几种化合物的混合物。这类材料在性质上属于半导体材料，但又象玻璃一样是非晶态。为与一般氧化物玻璃和结晶半导体相区别，故把它们称为玻璃半导体。又因为它们的主要成份是周期表中的硫属元素，故又称为硫属半导体，或叫硫属玻璃。硫属半导体的品种很多，迄今研究得比较充分的硫属半导体有As2S3、As2Se3、As2Te3及As2Se3—As2Te3、As2Se3—As2Te3—Te2Se等。硫属半导体的应用主要是基于它在光、热、电场等外界条件作用下引起的性能和结构变化。可用于制作太阳能电池、全息记录材料、光—电记录材料、复印机感光膜、硫属玻璃光刻胶等。

二、非晶硅的化学性质答案？

非晶硅又称无定形硅，是单机制硅的一种形态。为棕黑色或灰黑色的微晶体，非晶硅不具有完整的金刚石细胞。程度不高，熔点密度和硬度也明显低于晶体硅。其结构特征为短成有序而长城无序的a规。所谓长城无需据是指没有周期性，但非晶态材料也非胡乱排列，原子排列具有短程有序长程无序的规律。

三、单晶硅、多晶硅、非晶硅、微晶硅和纳米硅有什么区别？

单晶硅是晶体。多晶硅是由很多细小的小单晶硅组成，小单晶是晶体，组成多晶硅后不是晶体。非晶硅是由也硅原子组成的，但不是晶体，微观上是无序的。微晶硅应该是尺寸很小的单晶硅名 称： 单晶硅 英文名： Monocrystalline silicon 分子式： Si 硅的单晶体。具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质，是一种良好的半导材料。纯度要求达到99.9999％，甚至达到99.9999999％以上。用于制造半导体器件、太阳能电池等。用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。 熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。单晶硅具有准金属的物理性质，有较弱的导电性，其电导率随温度的升高而增加，有显著的半导电性。超纯的单晶硅是本征半导体。在超纯单晶硅中掺入微量的ⅢA族元素，如硼可提高其导电的程度，而形成p型硅半导体；如掺入微量的ⅤA族元素，如磷或砷也可提高导电程度，形成n型硅半导体。单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅，然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。单晶硅主要用于制作半导体元件。 用途： 是制造半导体硅器件的原料，用于制大功率整流器、大功率晶体管、二极管、开关器件等 单晶硅是一种比较活泼的非金属元素，是晶体材料的重要组成部分，处于新材料发展的前沿。其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。由于太阳能具有清洁、环保、方便等诸多优势，近三十年来，太阳能利用技术在研究开发、商业化生产、市场开拓方面都获得了长足发展，成为世界快速、稳定发展的新兴产业之一。 单晶硅建设项目具有巨大的市场和广阔的发展空间。在地壳中含量达25.8%的硅元素，为单晶硅的生产提供了取之不尽的源泉。 近年来，各种晶体材料，特别是以单晶硅为代表的高科技附加值材料及其相关高技术产业的发展，成为当代信息技术产业的支柱，并使信息产业成为全球经济发展中增长最快的先导产业。单晶硅作为一种极具潜能，亟待开发利用的高科技资源，正引起越来越多的关注和重视。 多晶硅;polycrystalline silicon 性质：灰色金属光泽。密度2.32~2.34。熔点1410℃。沸点2355℃。溶于氢氟酸和硝酸的混酸中，不溶于水、硝酸和盐酸。硬度介于锗和石英之间，室温下质脆，切割时易碎裂。加热至800℃以上即有延性，1300℃时显出明显变形。常温下不活泼，高温下与氧、氮、硫等反应。高温熔融状态下，具有较大的化学活泼性，能与几乎任何材料作用。具有半导体性质，是极为重要的优良半导体材料，但微量的杂质即可大大影响其导电性。电子工业中广泛用于制造半导体收音机、录音机、电冰箱、彩电、录像机、电子计算机等的基础材料。由干燥硅粉与干燥氯化氢气体在一定条件下氯化，再经冷凝、精馏、还原而得。 多晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。多晶硅可作拉制单晶硅的原料，多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如，在力学性质、光学性质和热学性质的各向异性方面，远不如单晶硅明显；在电学性质方面，多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅显著，甚至于几乎没有导电性。在化学活性方面，两者的差异极小。多晶硅和单晶硅可从外观上加以区别，但真正的鉴别须通过分析测定晶体的晶面方向、导电类型和电阻率等。资料来源： （帮人就是帮自己，解答人淞。以上只代表个人观点，不负任何法律责任）

四、非晶硅和微晶硅的区别是什么

非晶硅是由化学气相沉积的方法制备的，在真空室内通入硅烷（SiH4）和氢气（H2），通过等离子放电使气体分解，然后沉积在200度左右的玻璃或塑料、不锈钢等衬底上形成非晶硅薄膜。非晶硅薄膜由于原子排列不整齐，而且存在许多硅的悬键，因此缺陷态非常多，使得载流子迁移率较低，制备的器件效率也较低。所以，非晶硅太阳电池一般制成pin结构，i层是吸光层，负责吸收光子产生电子、空穴对，p、n层形成内建电场，把生成的电子、空穴对抽取出来输运到电极。另外，非晶硅太阳电池存在S-W效应，电池效率存在较严重的衰退，一般情况下初始效率衰退20-25%才能达到稳定。

微晶硅太阳电池(uc-Si)：

微晶硅材料和电池的制备方法和非晶硅基本上是一样的，只是通过改变沉积参数来改变沉积材料的结构，因此工艺基本上兼容，目前国际上基本采用VHF-PECVD来获得微晶硅薄膜较高速率的沉积效果。微晶硅与非晶硅比，具有更好的结构有序性，用微晶硅薄膜制备的太阳电池几乎没有衰退效应。另外，微晶硅材料结构的有序性使得载流子迁移率相对较高，也有利于电极对光生电子、空穴对的收集。因此说，微晶硅同时具备晶体硅的稳定性、高效性和非晶硅的低温制备特性等低成本优点。但是，微晶硅材料的缺点就是吸收系数比较低，需要比较厚的吸收层，而一般情况下微晶硅的沉积速率又比较慢，所以影响了生产效率。同时，微晶硅带隙较窄，不能充分利用太阳光谱,制作出来的单结微晶硅电池效率并不是特别高

五、非晶硅跟单晶硅和多晶硅有什么区别,

非晶硅跟单晶硅和多晶硅的区别：

一、结构组成：

1、单晶硅是硅的单晶体，具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质，是一种良好的半导材料。

2、多晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅，它是一种良好的半导材料。多晶硅可作拉制单晶硅的原料，多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。

3、非晶硅是一种半导体，它是硅制备过程中不结晶的产物，它的结构内部有许多所谓的“悬键”，也就是没有和周围的硅原子成键的电子，这些电子在电场作用下就可以产生电流。

二、物理性质：

力学性质、电学性质等方面，非晶硅、多晶硅、单晶硅性能依次变好。

三、光伏电池应用性能：

在猛烈阳光底下，晶体式太阳能电池板较非晶体式能够转化多一倍以上的太阳能为电能，但晶体式的价格比非晶体式的昂贵两三倍以上，而且在阴天的情况下非晶体式反而与晶体式能够收集到差不多一样多的太阳能。

参考资料来源：百度百科-非晶硅

参考资料来源：百度百科-多晶硅

参考资料来源：百度百科-单晶硅

六、什么是非晶硅

非晶硅是一种直接能带半导体，它的结构内部有许多所谓的“悬键”，也就是没有和周围的硅原子成键的电子，这些电子在电场作用下就可以产生电流，并不需要声子的帮助，因而非晶硅可以做得很薄，还有制作成本低的优点．

在70年代确实有过制备非晶硅的沸沸扬扬的高潮．事实上，非晶硅光电池已经广为使用，例如许多太阳能计算器、太阳能手表、园林路灯和汽车太阳能顶罩等就是用非晶硅作为光电池的基本材料的．但是目前市场上最大量使用的太能能电池（特别是屋顶太阳能电池）仍然是晶体硅光电池而不是非晶硅光电池，尽管非晶硅有许多优点：例如，它可以自由裁剪，因而可以充分利用合成的产品，不像晶体硅不能自由裁剪，制作成器件时材料磨下好多碎末，浪费很大；它的制作过程是气相沉积（1976，Spear法）——化氢热分解，分解时可以根据需要掺杂，如掺入磷化氢或硼化氢，由于是气相沉积，制作工艺条件容易进行自动化控制；它还可以制成很薄很薄的薄膜，而晶体硅却至少要达到几百微米的厚度．这是由于晶体硅是一种间接能带半导体，单靠光子并不能把电子激发到导带中去产生电流，而要靠所谓声子的帮助，这种所谓的声子来源于晶格振动，晶体做得太薄，产生的声子就太少，光电转化率就太低．

非晶硅有2个致命缺点：一是寿命短，在光的不断照射下会发生所谓Staebler-Wronski效应，光电转化效率会下降到原来的25％，这本质上正是非晶硅中有太多的以悬键为代表的缺陷，致使结构不稳定；二是它的光电转化效率远比晶体硅低．现今市场上的晶体硅的光电转化效率为12％，最近面世的晶体硅的光电转化效率已经提高到18％，在实验室里，甚至可以达到29％（对比：绿色植物的叶绿体的光电转化效率小于1％！），然而非晶硅的光电转化效率一直没有超过10％．但是，人们对非晶硅的热情未减．最近的一则报道说，在美国密执根的联合太阳能系统公司刚刚发明了一种“三结”非晶硅光电池，可以同时接受蓝、绿和红／红外辐射，光电转化效率达到12.1％．由于非晶硅的成本低，1990年用光电转化效率只有4～6％的非晶硅太阳能电池，就把一架飞机飞行400km从美国西海岸加里福尼亚圣地亚哥飞到东海岸北卡罗林那州的凯提堆克．这说明非晶体硅的前途仍然是光明的，只要克服寿命短和效率欠佳的缺点，将来还是会占据相当大的市场份额的．