Η διαδικασία καθαρισμού τελλουρίου 7Ν συνδυάζει τεχνολογίες ραφιναρίσματος ζώνης και κατευθυντικής κρυστάλλωσης. Οι βασικές λεπτομέρειες και οι παράμετροι της διαδικασίας περιγράφονται παρακάτω:
1. Διαδικασία Διύλισης Ζώνης
Σχεδιασμός Εξοπλισμού
Πολλαπλών στρωμάτων δακτυλιοειδής ζώνη τήξης σκαφών: Διάμετρος 300–500 mm, ύψος 50–80 mm, κατασκευασμένα από χαλαζία ή γραφίτη υψηλής καθαρότητας.
Σύστημα θέρμανσης: Ημικυκλικά ωμικά πηνία με ακρίβεια ελέγχου θερμοκρασίας ±0,5°C και μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας 850°C.
Βασικές Παράμετροι
Κενό: ≤1×10-3 Pa σε όλη την έκταση για την πρόληψη της οξείδωσης και της μόλυνσης.
Ταχύτητα διαδρομής ζώνης: 2–5 mm/h (μονόδρομη περιστροφή μέσω άξονα μετάδοσης κίνησης).
Κλίση θερμοκρασίας: 725±5°C στο μπροστινό μέρος της λιωμένης ζώνης, ψύξη στους <500°C στο πίσω άκρο.
Περάσματα: 10–15 κύκλοι. απόδοση απομάκρυνσης >99,9% για ακαθαρσίες με συντελεστές διαχωρισμού <0,1 (π.χ. Cu, Pb).
2. Διαδικασία κατευθυντικής κρυστάλλωσης
Προετοιμασία τήξης
Υλικό: 5Ν τελλούριο καθαρισμένο μέσω ραφιναρίσματος ζώνης.
Συνθήκες τήξης: Τήκεται υπό αδρανές αέριο Ar (≥99,999% καθαρότητα) στους 500–520°C χρησιμοποιώντας επαγωγική θέρμανση υψηλής συχνότητας.
Προστασία από τήξη: Κάλυμμα γραφίτη υψηλής καθαρότητας για την καταστολή της εξάτμισης. Το βάθος της λιμωμένης πισίνας διατηρείται στα 80–120 mm.
Έλεγχος κρυστάλλωσης
Ρυθμός ανάπτυξης: 1–3 mm/h με κατακόρυφη κλίση θερμοκρασίας 30–50°C/cm.
Σύστημα ψύξης: Υδροψύκτη χάλκινη βάση για αναγκαστική ψύξη στο κάτω μέρος. ακτινοβόλο ψύξη στην κορυφή.
Διαχωρισμός προσμίξεων: Fe, Ni και άλλες ακαθαρσίες εμπλουτίζονται στα όρια των κόκκων μετά από 3-5 κύκλους επανατήξης, μειώνοντας τις συγκεντρώσεις σε επίπεδα ppb.
3. Μετρήσεις Ποιοτικού Ελέγχου
Αναφορά τυπικής τιμής παραμέτρου
Τελική καθαρότητα ≥99,99999% (7Ν)
Ολικές μεταλλικές προσμίξεις ≤0,1 ppm
Περιεκτικότητα σε οξυγόνο ≤5 ppm
Απόκλιση προσανατολισμού κρυστάλλου ≤2°
Αντίσταση (300 K) 0,1–0,3 Ω·cm
Πλεονεκτήματα της διαδικασίας
Επεκτασιμότητα: Τα πολυστρωματικά σκάφη τήξης με δακτυλιοειδή ζώνη αυξάνουν τη χωρητικότητα της παρτίδας κατά 3–5× σε σύγκριση με τα συμβατικά σχέδια.
Αποδοτικότητα: Ο ακριβής έλεγχος κενού και ο θερμικός έλεγχος επιτρέπουν υψηλούς ρυθμούς αφαίρεσης ακαθαρσιών.
Ποιότητα κρυστάλλου: Οι εξαιρετικά αργοί ρυθμοί ανάπτυξης (<3 mm/h) εξασφαλίζουν χαμηλή πυκνότητα εξάρθρωσης και ακεραιότητα μονοκρυστάλλου.
Αυτό το εκλεπτυσμένο τελλούριο 7Ν είναι κρίσιμο για προηγμένες εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων των ανιχνευτών υπερύθρων, των ηλιακών κυψελών λεπτής μεμβράνης CdTe και των υποστρωμάτων ημιαγωγών.
Αναφορές:
υποδηλώνουν πειραματικά δεδομένα από μελέτες που έχουν αξιολογηθεί από ομοτίμους για τον καθαρισμό του τελλουρίου.
Ώρα δημοσίευσης: Μαρ-24-2025