Polypii
Wikipedia
Polypii on monikiteistä piimateriaalia, jota käytetään ohutkalvona ja johtavana transistorikanavana MOSFET ja CMOS piirien valmistuksessa. Näitä mikropiirejä varten se tehdään PLCVD reaktorissa korkeassa lämpötilassa ja se doupataan runsaasti N- tai P-tyypin puolijohteeksi.
Hiljattain on tuotettu johtavaa ja doupattua polypiitä suurille pinnoille joko aktiivisena ja/tai doupattuna kalvona ohutkalvotransistorissa (TFT) nestekidenäytössä. Vaikka polypii voidaan kasvattaa alhaisen paineen CVD tekniikalla (LPCVD), plasma-avusteisella CVD:llä tai amorfisena kasvatetun piin tietyin ehdoin kiteytettynä muotona, niin nämä prosessit vaativat kuitenkin suhteellisen korkean lämpötilan, vähintään 300°C lämmön. Tässä lämpötilassa polypii voidaan kasvattaa lasille, mutta ei muovimateriaalille. Muovimateriaalien käyttö substraattina mahdollistaisi taipuisat näytöt. Tämän vuoksi on esitelty suhteellisen uusi, laserkiteytykseksi kutsuttu tekniikka, jolla voidaan kiteyttää amorfinen pii kasvatettuna muoville tuhoamatta tai sulattamatta muovia. Laserilla tuodaan nopeasti juuri sen verran energiaa piikalvoon, että se sulaa ja kiteytyy uudelleen, mutta energia ei riitä muovin sulattamiseen. Raekoko voidaan saada jopa mikrometreiksi, mutta myös koko 1-10 nanometriä on mahdollinen.
Polypiin etu amorfiseen piihin verrattuna on se, että varausten siirtäjien liikkuvuus voi olla useita kertoja parempi ja polypii on myös pysyvämpää sähkökentässä. Tämä mahdollistaa monipuolisen ja nopeiden piirien tekemisen niin lasille kuin amorfiselle piille, joita yhä tarvitaan niiden pienen vuotovirran vuoksi. Täydellistä polypiistä tehtyä aktiivista kalvoa tarvitaan myös sellaisissa tapauksissa, jos halutaan pientä pikselikokoa, kuten nestekidetekniikkaa käyttävässä videoprojektorissa.
Polypii on avain komponentti integroiduissa piireissä ja mikroprosessoreissa ja aurinkokennorakenteissa. Noin 30% polypiimateriaaleista käytetään aurinkopaneeleissa ja ennustetaan, että pula polypiimateriaaleista haittaa lähivuosina aurinkokennojen tuotantoa.
Suurimmat polypiin tuottajat ovat Hemlock Semiconductor, Wacker Chemie, REC, Tokuyama, MEMC, Mitsubishi (Japanissa ja Yhdysvalloissa) ja Sumitomo-Titanium. Lisäksi Kiinassa on useita pieniä laitoksia. Seitsemämn listan ensimmäistä yritystä tuottavat yli 75% maailman polypiin tuotannosta (2006).
