太阳能光伏产业：半导体硅材料基础（尹建华）

本书系统地介绍了半导体硅材料的基本性质、与半导体晶体材料相关的晶体几何学、能带理论、微电子学方面的基础理论知识，系统地介绍了作为光伏技术应用的硅材料的制备基础理论知识，为系统学习多晶硅生产技术和单晶硅及硅片加工技术奠定理论基础，是硅材料技术专业的核心教材。
本书可作为高职高专硅材料技术及光伏专业的教材，同时也可作为中专、技校和从事单晶硅生产的企业员工的培训教材，还可供相关专业工程技术人员学习参考。

第1章　概论
　　1.1　硅材料工业的发展
硅在自然界中通常以化合物形态存在，直到20世纪，人们才发现硅具有半导体性质。
1917年切克劳斯基（Czochraski）发明了拉晶方法，于1950年被蒂尔（Teal）和里特尔（Little）两人应用于拉制锗单晶及硅单晶，这就是目前应用广泛的直拉法，即Cz法。1952年普凡（Pfann）发明了区熔法（Float—Zone Technique），即Fz法。
1947年12月巴第恩（Bardeen）等人发明了晶体管（Transistor），正式拉开了半导体时代的序幕。1954年，蒂尔成功地研制出了世界第一只硅单晶晶体管，1958年，基尔比（Killby）发明了集成电路（IC），揭开了半导体时代新的一页，奠定了信息时代的基础。此后，半导体工业得到了迅速发展，电路的集成度越来越高，集成电路从小规模，发展到中规模、大规模，进而发展到超大规模。目前，已能在一个芯片上集成1O5～109个晶体管，其特征工艺线宽已达到几十纳米级。
硅材料是信息产业的重要基础材料，全世界半导体器件中有95％是用硅材料制成的，其中85％的集成电路是由硅材料制成的。随着集成电路的迅速发展，硅材料的研制也得到了迅速发展，其纯度越来越高，对金属杂质而言，已达到10～11个“9”；结构越来越完美，从有位错单晶发展到无位错单晶，进而对减少晶体中的微缺陷也进行了广泛而深入的研究，并成功地得到了控制。硅单晶的直径也越来越大，目前直径为300mm的用于制作集成电路的硅单晶也已商品化，直径为450mm的硅单晶正处于研制阶段。硅片加工技术也相应得到了发展，加工精度也越来越高。
在国内，1957年北京××研究总院开始从事半导体硅材料的研究工作。1958年10月在北京××研究总院成立了中国第一个硅材料研究室，系统地开展了多晶硅、单晶硅的研制及硅材料性能的研究工作，并研制出了中国第一支直拉硅单晶。
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