وزن شمش سیلیکون چقدر است؟
Oct 14, 2025
وزن شمش سیلیکون به قطر و طول آن بستگی دارد. چگالی سیلیکون حدود 2.33 گرم بر سانتی متر مکعب است، بنابراین وزن یک شمش استوانه ای تقریباً 0.18 کیلوگرم بر سانتی متر در قطر 100 میلی متر، 0.73 کیلوگرم در 200 میلی متر و 1.65 کیلوگرم در 300 میلی متر است. شمش های تحقیقاتی کوچک چند کیلوگرم وزن دارند. کریستال های بزرگ CZ می توانند صدها وزن داشته باشند.
فرمول
برای یک شمش گرد، بدن را مانند یک استوانه در نظر بگیرید:
وزن = چگالی × π × (D/2) × L
از چگالی 2.33 g/cm³ با قطر D و طول L بر حسب سانتی متر استفاده کنید و نتیجه بر حسب گرم است. شمش های واقعی همچنین دارای تاجی مخروطی شکل در انتهای دانه و مخروط دم هستند، بنابراین وزن کل در رشد کمی بیشتر از استوانه به تنهایی است. بعد از اینکه شمش تا قطر نهایی آسیاب شد و انتهای آن برش خورد، کمی پایین تر می شود.
وزن بر سانتی متر بر حسب قطر
| قطر | وزن در هر سانتی متر طول | مثال: 50 سانتی متر طول |
|---|---|---|
| 2 اینچ (50.8 میلی متر) | 0.047 کیلوگرم | 2.4 کیلوگرم |
| 3 اینچ (76.2 میلی متر) | ~ 0.106 کیلوگرم | ~ 5.3 کیلوگرم |
| 4 اینچ (100 میلی متر) | ~ 0.183 کیلوگرم | ~ 9.1 کیلوگرم |
| 6 اینچ (150 میلی متر) | ~ 0.412 کیلوگرم | 20.6 کیلوگرم |
| 8 اینچ (200 میلی متر) | ~ 0.732 کیلوگرم | ~ 36.6 کیلوگرم |
| 12 اینچ (300 میلی متر) | ~ 1.646 کیلوگرم | 82.3 کیلوگرم |
دوپینگ به طور قابل اندازه گیری وزن را تغییر نمی دهد. سطوح ناخالصی در مقایسه با خود سیلیکون ناچیز است.
چه چیزی اندازه یک شمش را تعیین می کند
روش رشد
- چوکرالسکی (CZ):یک دانه از سیلیکون مذاب در یک بوته کوارتز کشیده می شود. بار بوته وزن کل را محدود می کند. CZ برای اکثر ویفرهای نیمه هادی استفاده می شود و کریستال های CZ با قطر بزرگ می توانند به صدها کیلوگرم برسد.
- منطقه شناور (FZ):یک منطقه مذاب از امتداد یک میله پلی سیلیکونی بدون بوته عبور می کند و اکسیژن بسیار کم و مقاومت بالایی را ایجاد می کند. بلورهای FZ معمولاً از نظر قطر کوچکتر و سبکتر از کریستالهای CZ هستند. ما را ببینیدویفر سیلیکونی FZصفحه برای این مواد
- بلوک های چند کریستالی ریخته گری:این بلوک‌های مستطیلی بزرگی هستند که در PV استفاده می‌شوند و می‌توانند صدها کیلوگرم وزن داشته باشند.
برنامه
آزمایشگاه های تحقیقاتی و سازندگان دستگاه های تخصصی اغلب به شمش های کوچک یا مقاطع کوتاه چند کیلوگرمی نیاز دارند. تولید ویفر حجمی از شمش بلند برای کاهش هزینه هر ویفر استفاده می کند. شمش های خورشیدی قبل از برش به مدت طولانی کشیده شده و به شکل آجر در می آیند.
شکل
شمش های ویفرهای گرد به قطر دقیق، با سطح صاف یا بریدگی آسیاب می شوند. شمش های خورشیدی مربع هستند که باعث حذف اضلاع منحنی و کاهش وزن می شود. برای آجرهای مربعی، از سطح مقطع واقعی به جای دایره استفاده کنید.
چرا وزن برای خریداران مهم است
- قیمت گذاری:شمش ومیله های سیلیکونیاغلب بر اساس وزن یا طول ذکر می شوند.
- حمل و نقل:وزن هزینه حمل و نقل و بسته بندی را تعیین می کند. شمش‌های کریستالی شکننده هستند و به جعبه‌های بالشتکی و سفت نیاز دارند.
- بازده ویفر:طول تقسیم بر مجموع ضخامت ویفر و از دست دادن کرف تخمینی از تعداد ویفرهایی که یک شمش تولید می کند را ارائه می دهد.
- رسیدگی:شمش های سنگین به تجهیزات بالابر و روش های ایمن نیاز دارند.
یک تخمین سریع برای تعداد ویفر
به عنوان یک مثال تقریبی، یک شمش 6 اینچی به طول 50 سانتی‌متر که به ویفرهای 675 میکرومتری برش داده می‌شود و حدود 0.2 میلی‌متر از دست رفته در هر برش اره، تقریباً 500 میلی‌متر / 0.875 میلی‌متر یا حدود 570 ویفر قبل از تلفات ناشی از برش، شکستن و بازرسی به دست می‌دهد. بازده واقعی کمتر است، بنابراین از این فقط برای برنامه ریزی استفاده کنید.
سفارش شمش سیلیکون
قطر، طول یا وزن، روش رشد، جهت کریستال، نوع هدایت، ناخالصی و محدوده مقاومت را مشخص کنید. ماشمش سیلیکونمحدوده را می توان برای مقاومت و سایر پارامترها سفارشی کرد.
سوالات متداول
چگالی سیلیکون چقدر است؟حدود 2.33 گرم بر سانتی متر مکعب در دمای اتاق.
وزن یک شمش سیلیکون 6 اینچی چقدر است؟حدود 0.41 کیلوگرم در هر سانتی متر طول دارد، بنابراین وزن بدنه شمش 50 سانتی متری تقریباً 20 کیلوگرم است.
آیا شمش FZ سبکتر از شمش CZ است؟معمولاً، زیرا بلورهای FZ تمایل به قطر کمتر و کوتاه‌تر دارند، اما در همان قطر وزن در هر سانتی‌متر یکسان است.