单硅和双硅是制备半导体硅材料时常用的两种方式,其区别在于制备工艺的不同。单硅是通过将硅材料加热至高温(约1420℃)后再逐渐冷却,经过多次循环浸润、回流等步骤制备而成,这一制备过程非常复杂。
双硅的制备相对简单,主要是将一块单晶硅用化学气相沉积法在表面沉积一层氧化硅,然后再将其裂开,此时裂开的两个表面均为单晶硅,即所谓的双硅。
单硅和双硅在应用领域方面也有很大的不同。在IC工艺中,单硅因其晶粒尺寸比较大、杂质较少,且更加均匀,因此适合制造大规模模数制品或低功耗的高可靠性产品。
而双硅使用的领域更加广泛,比如制备高速复杂器件、制造高端微处理器等都离不开双硅的参与,因为双硅有着更高的硬度和抗氧化能力,可以制造更加高效的电子器件。
单硅和双硅在物理性质上也有所不同。单硅的晶粒大小一般在0.1-1.0mm之间,硬度和抗氧化能力较低,但导电性能比较好。而双硅由于表面被氧化硅保护,因此常常被用来制作高难度器件,比如高稳定性振荡器、特殊传感器等。此外,双硅的热传导性能也比较优秀,具有非常好的导热性。
最后,也许是最关键的一点是,单硅和双硅在成本和市场需求上的不同。单硅因为制备工艺繁琐、成本高昂,价格较贵,主要应用于高端领域。而双硅制备过程相对简单,且应用领域广泛,成本较低,市场需求量也更大,因此价格不同,市场需求也不同。