Silicio Policristallino – Utilizzo e Caratteristiche

Il silicio policristallino, conosciuto anche come polisilicio, al contrario del silicio monocristallino, è composto da una serie di cristalli non allineati. L’insieme dei cristalli è detto policristallo.

La fabbricazione del silicio policristallino è molto meno dispendioso rispetto al processo di produzione necessario per la creazione del silicio monocristallino ed è generalmente meno costoso rispetto al processo di deposito richiesto per la produzione di normale silicio. Il silicio policristallino può essere ottenuto come materiale di scarto dalla produzione del normale silicio utilizzando il processo Siemens. Il polisilicio presenta un livello di impurità inferiore ad una parte per miliardo.

ApplicazioniIl silicio policristallino è impiegato per la produzione di dispositivi elettronici a semiconduttore poiché, al contrario dell’alluminio, il polisilicio è in grado di sopportare meglio lo stress meccanico causato dal processo di produzione. Un esempio di dispositivo elettronico a semiconduttore costruito con del silicio policristallino è il transistor MOSFET, il cui gate è composto da polisilicio.
Il silicio policristallino è anche impiegato nella fabbricazione di condensatori per dispositivi integrati, nonostante il prodotto finale non abbia la stessa efficienza di un normale condensatore.
Il silicio policristallino è impiegato anche nella produzione di pannelli fotovoltaici; le celle di questo pannello, composte a partire da silicio scartato, i cosiddetti “scraps di silicio”, successivamente rifuso e lavorato, hanno una efficienza pari al 12 – 14%.

Ogni scarto di silicio viene posto all’interno di un crogiolo nel quale si fonde completamente, creando una liquido omogeneo che, una volta raffreddato, si cristallizza in senso verticale. A questo punto il cristallo viene tagliato verticalmente, così da creare una serie uguale di parallelepipedi, e poi orizzontalmente, con un taglio sottile, così da creare i wafer che saranno impiegati nell’industria elettronica. Questi wafer, prima di essere impiegati, subiscono un attacco in soda, vengono “drogati” con un piccola quantità di fosforo così da creare le giunzioni P – N; tramite serigrafia o, in alternativa, per elettrodeposizione, vengono realizzati i contati anteriori e posteriori del wafer.