硅片行业：CZ硅片和FZ的科普
硅片是半导体工业中的重要基础原料，是制作各种电子元器件的必要部件。但是，一块均匀、高质量的硅片的制作却需要经历复杂的过程。在制作硅片时，有两种常用的工艺，分别是CZ硅片工艺和FZ硅片工艺。
CZ硅片
CZ是“Czochralski”的缩写，是一种比较常见的制造单晶硅片的技术。该技术最早由波兰科学家查理斯·克罗赫拉斯基于1918年发明，后来被用于大规模生产单晶硅片。
CZ硅片的制造过程是这样的：先将纯度极高的硅材料放入炉中熔化，炉温保持在约1420℃。然后是摇晃硅棒，以形成一团融化的硅液。接着，向硅液中缓慢地降下单晶硅种晶棒。相遇后，种晶棒会以逐步上升的速度从硅液中拖出一根单晶硅柱。这个过程需要保证晶体的对称性和纯度。一段时间后，硅柱就长出一根长长的单晶硅棒。硅棒在截取之前需要冷却到室温。
为了防止硅棒在截取过程中出现变形，硅棒需要进行多次退火，使其在截取时变得柔软。接下来，硅棒在机器上被削成非常薄的硅片，并在后续工艺中去除多余的瑕疵和杂质，最终获得高质量的硅片。
FZ硅片
FZ是“Floating Zone”的缩写，是一种比较先进的硅片制造工艺。与CZ工艺不同，FZ硅片是通过电石进行制造。该技术使得硅片的纯度更高，而且硅片的缺陷也更少。
FZ硅片制造的主要过程是：首先，制造纯度高的silica母棒，并在其中注入一些掺杂物。然后，母棒被放在离心炉中，通过高温和离心作用来形成一个“浮动区域”（floating zone）。在这个区域内，硅棒被熔化并恰好凝固成一个非常长的硅单晶棒，与CZ硅片一样，硅单晶棒被切割成非常薄的硅片。
总结
总体来说，CZ单晶硅片和FZ单晶硅片在制造上有一些不同，但在工业上都是非常重要的。由于其晶体结构非常完美，因此它们被广泛用于半导体行业的各个方面，例如，制造太阳能电池、生产微处理器等。同时，CZ单晶硅片和FZ单晶硅片的纯度和质量也使它们成为一些极端环境下使用的理想选择，例如制造核反应堆中的空间器件。
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