直拉硅单晶工艺学
1.晶体与非晶体
    自然界的物质，可分为晶体与非晶体两大类。如硅、锗、铜、铅等是晶体，玻璃、塑料、松香等则是非晶体。从宏观性质看，晶体与非晶体主要有三个方面的区别。
2、晶体有规则的外型。
    人类最早认识的晶体是一些天然矿物，如岩盐、水晶、明矾等，这些晶体都有规则的外形，如岩盐是立方体，不过晶体的外形常常受生长条件限制，外型各有差异例如，在含尿素溶液中生长的食盐为八面体，在含硼酸的溶液中生长的食盐则为立方体兼八面体
    人工生长的晶体，生长条件不同，晶体外型在生长后还能显露出来。用直拉法沿<111>方向生长的硅、锗单晶，有三条对称的棱线，沿<100>方向生长的硅、锗单晶，则有四条对称分布的棱线。非晶体则没有规则的外形，如玻璃、松香、塑料等外表没有一定规则。
3、晶体具有一定的熔点：
    将晶体和非晶体逐渐加热，每隔一定时间测量一下它们的温度，一直到它们全部熔化或成为熔体，作出温度和时间关系的曲线—熔化曲线。晶体熔化时有一温度平台  bc，熔化时温度保持不变，此温度就是晶体的熔点。在熔点温度，一部分晶体熔化成液体，一部分仍保持固体状态，随着时间增加直到全部熔化成液体。非晶体没有温度平台，随着时间的推移温度不断升高，bc  段很难说是固态还是液态，而是一种软化状态，不具有流动性，温度继续高就成为液体。晶体具有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，这是晶体和非晶体之间最明显的区别。熔点是晶体从固态转变到液态（熔化）的温度，也是从液态转变到固态（凝固）的温度。
4、晶体各向异性
    晶体的物理性质和化学性质随着晶面方向不同而不同，称为晶体各向异性。我们做一个实验，在薄的云母片和玻璃片上分别涂上石腊，分别用一个加热的金属针尖压在云母片和玻璃片上，就会发现，触点周围的石腊逐渐熔化；玻璃片上的形状是圆形，云母片上却是椭圆形的。
    这说明玻璃的导热性与方向无关，云母片的导热性与方向有关。晶体在不同的方向上力学性质，电学性质和光学性质是不同的，抗腐蚀、抗氧化的性质随着晶体方向不同也不同。非晶体则不然，它们在各个方向上性质相同。晶体所以具有非晶体不同的性质，主要是晶体内部质（原子或分子）按一定规律周期性的排列构成空间点阵，不同的排列规律，呈现不同的外形，不同的晶面，它们各晶面的性质也不相同。
5.晶体空间点阵和晶胞
    晶体和非晶体不同，有很多独特的性质，在大量感性认识的基础上，经过深入研究，确定晶体是由原子、分子或离子等在空间按一定规律排列组成的。这些粒子在空间排列具有周期性，对称性。相同粒子在空间不同排列，晶体具有不同外形，不同的性质。不同粒子相同的排列，晶体性质也不相同。为了研究晶体中原子、分子或离子的排列，晶体性质也不相同。为了研究晶体中原子、分子或离子的排列，把这些微粒的重心作为一个几何点，叫做结点（或格点），微粒的分布规律用格点表示。晶体中有无限多在空间按一定规律分布的格点，称为空间点阵。
    空间点阵中，通过两个格点作一条直线，这一直线上一定含有无数格点，这样的直线叫晶列，晶体外表的晶棱就是晶列。互相平行的晶列叫晶列族，一个晶列族里包含晶体全部格点。
    通过不在同一晶列的三个格点作一平面，这平面上必包含无数格点，这样的平面叫网面，也叫晶面。晶体外表所见的晶面（解理面）就是网面。在空间点阵中，不同的三个晶列族分空间为无数格子，称为网格，又叫晶格。组成空间点阵最基本的单元叫晶胞。晶胞反映整个晶体的性质。很多晶胞在空间重复排列起来就得整个晶体。不同的晶体，晶胞型式不同。
    硅晶体是金刚石结构，晶胞是正方体，八个顶点和六个面的中心都是格点，每条空间对角线上距顶点四分之一对角线长的地方各有一个格点，确定晶体是由原子、分子或离子等在空间按一定规律排列组成的。这些粒子在空间排列具有周期性，对称性。相同粒子在空间不同排列，晶体具有不同外形，不同的性质。不同粒子相同的排列，晶体性质也不相同。为了研究晶体中原子、分子或离子的排列，晶体性质也不相同。为了研究晶体中原子、分子或离子的排列，把这些微粒的重心作为一个几何点，叫做结点（或格点），微粒的分布规律用格点表示。晶体中有无限多在空间按一定规律分布的格点，称为空间点阵。
    空间点阵中，通过两个格点作一条直线，这一直线上一定含有无数格点，这样的直线叫晶列，晶体外表的晶棱就是晶列。互相平行的晶列叫晶列族，一个晶列族里包含晶体全部格点。
    通过不在同一晶列的三个格点作一平面，这平面上必包含无数格点，这样的平面叫网面，也叫晶面。晶体外表所见的晶面（解理面）就是网面。在空间点阵中，不同的三个晶列族分空间为无数格子，称为网格，又叫晶格。组成空间点阵最基本的单元叫晶胞。晶胞反映整个晶体的性质。很多晶胞在空间重复排列起来就得整个晶体。不同的晶体，晶胞型式不同。
    硅晶体是金刚石结构，晶胞是正方体，八个顶点和六个面的中心都是格点，每条空间对角线上距顶点四分之一对角线长的地方各有一个格点，金刚石结构微密度差，所以，杂质在硅中扩散和硅原子自身扩散比较容易，熔硅凝固时体积增大。
    晶体各晶列族各晶面族格点密度不同， 因此晶体表现出各向异性。