7N tellurun təmizlənməsi prosesi “zona təmizləmə” və “istiqamətli kristallaşma” texnologiyalarını birləşdirir. Əsas prosesin təfərrüatları və parametrləri aşağıda verilmişdir:
1. Zona Təmizləmə Prosesi
Avadanlıq Dizaynı
Çox qatlı həlqəvi zonalı ərimə qayıqları: Diametri 300–500 mm, hündürlüyü 50–80 mm, yüksək təmizlikdə kvars və ya qrafitdən hazırlanmışdır.
İsitmə sistemi: ±0,5°C temperatur nəzarət dəqiqliyi və maksimum işləmə temperaturu 850°C olan yarımdairəvi rezistiv rulonlar.
Əsas Parametrlər
Vakuum: Oksidləşmənin və çirklənmənin qarşısını almaq üçün ≤1×10⁻³ Pa.
Zonanın hərəkət sürəti: 2–5 mm/saat (ötürücü mil vasitəsilə bir istiqamətli fırlanma).
Temperatur qradiyenti: ərimiş zonanın ön hissəsində 725±5°C, arxa kənarında <500°C-yə qədər soyudulur.
Keçir: 10-15 dövr; seqreqasiya əmsalları <0,1 olan çirklər üçün təmizlənmə səmərəliliyi >99,9% (məsələn, Cu, Pb).
2. İstiqamətli Kristallaşma Prosesi
Ərintilərin hazırlanması
Material: 5N tellur zona təmizlənməsi ilə təmizlənmişdir.
Ərimə şəraiti: Yüksək tezlikli induksiya isitmə üsulu ilə 500–520°C temperaturda inert Ar qazı (≥99,999% təmizlik) altında əridilir.
Ərimədən qorunma: Uçuculuğun qarşısını almaq üçün yüksək təmizlikli qrafit örtüyü; ərimiş hovuz dərinliyi 80-120 mm-də saxlanılır.
Kristallaşmaya Nəzarət
Böyümə sürəti: 30–50°C/sm şaquli temperatur qradiyenti ilə 1–3 mm/saat.
Soyutma sistemi: Altı məcburi soyutma üçün su ilə soyudulmuş mis baza; yuxarıda radiasiyalı soyutma.
Çirklərin ayrılması: Fe, Ni və digər çirklər 3-5 yenidən ərimə dövründən sonra taxıl sərhədlərində zənginləşərək konsentrasiyaları ppb səviyyəsinə endirir.
3. Keyfiyyətə Nəzarət Metrikləri
Parametr Standart Dəyər Referansı
Son təmizlik ≥99.99999% (7N)
Ümumi metal çirkləri ≤0,1 ppm
Oksigen miqdarı ≤5 ppm
Kristal oriyentasiya sapması ≤2°
Müqavimət (300 K) 0,1-0,3 Ω·sm
Proses Üstünlükləri
Ölçeklenebilirlik: Çox qatlı həlqəvi zonalı ərimə qayıqları adi dizaynlarla müqayisədə partiya tutumunu 3-5 dəfə artırır.
Effektivlik: Dəqiq vakuum və istilik nəzarəti yüksək çirkləri təmizləməyə imkan verir.
Kristal keyfiyyəti: Ultra yavaş böyümə sürətləri (<3 mm/saat) aşağı dislokasiya sıxlığını və tək kristal bütövlüyünü təmin edir.
Bu təmizlənmiş 7N tellur infraqırmızı detektorlar, CdTe nazik təbəqəli günəş batareyaları və yarımkeçirici substratlar daxil olmaqla qabaqcıl tətbiqlər üçün vacibdir.
İstinadlar:
tellurun təmizlənməsi üzrə peer-nəzərdən keçirilmiş tədqiqatlardan eksperimental məlumatları ifadə edir.
Göndərmə vaxtı: 24 mart 2025-ci il