多晶和单晶
在本征半导体中,晶胞间不是规则排列的,好似方块杂乱无章地堆起来一样,每个方块代表一个晶胞,我们称之为多晶结构;当晶胞整洁而有规则地排列时,我们称其具有单晶结构。
单晶结构的材料相对于多晶结构来说具有更一致和更可预测的性质,单晶结构允许在半导体里一致和可预测性的电子流动,所以单晶结构是半导体器件所需的。
晶体定向
对于一个晶圆,除了要单晶结构,还需要有特定的晶向(crystal orientation)。在垂直平面或者角对角切割可以得到不同的平面,不同的原子数以及不同的原子间结合能,每个平面具有不同的化学、电学和物理特性。晶面一般通过一系列称为密勒指数的三个数字组合来表示,在硅晶圆中常使用的晶向<100>和<111>:
一般<100>晶向的晶圆被用来制造MOS器件,而<111>晶向的晶圆被用来制造双极型器件。