7N telluurin puhdistusprosessi yhdistää vyöhykejalostus- ja suuntakiteytystekniikat. Tärkeimmät prosessin yksityiskohdat ja parametrit on kuvattu alla:
1. Alueen jalostusprosessi
Laitesuunnittelu
Monikerroksiset rengasmaiset vyöhykesulatusveneet: Halkaisija 300–500 mm, korkeus 50–80 mm, valmistettu erittäin puhtaasta kvartsista tai grafiitista.
Lämmitysjärjestelmä: Puolipyöreät resistiiviset patterit, joiden lämpötilan säätötarkkuus on ±0,5 °C ja maksimikäyttölämpötila 850 °C.
Pääparametrit
Tyhjiö: ≤1×10⁻³ Pa kauttaaltaan hapettumisen ja saastumisen estämiseksi.
Vyöhykkeen kulkunopeus: 2–5 mm/h (yksisuuntainen pyöriminen käyttöakselin kautta).
Lämpötilagradientti: 725±5°C sulan vyöhykkeen etupuolella, jäähdytys <500°C:een takareunassa.
Läpäisee: 10-15 jaksoa; poistoteho > 99,9 % epäpuhtauksille, joiden erotuskerroin on < 0,1 (esim. Cu, Pb).
2. Suunnattu kiteytysprosessi
Sulatteen valmistelu
Materiaali: 5N telluuria, joka on puhdistettu vyöhykepuhdistuksella.
Sulamisolosuhteet: Sulatettu inertissä Ar-kaasussa (≥99,999 % puhtaus) 500–520 °C:ssa käyttämällä korkeataajuista induktiokuumennusta.
Sulasuoja: erittäin puhdas grafiittikansi, joka estää haihtumista; sulan altaan syvyys pidetään 80–120 mm.
Kiteytyssäätö
Kasvunopeus: 1–3 mm/h pystysuoralla lämpötilagradientilla 30–50 °C/cm.
Jäähdytysjärjestelmä: Vesijäähdytteinen kuparipohja pakotettuun pohjajäähdytykseen; säteilevä jäähdytys yläosassa.
Epäpuhtauksien erottelu: Fe, Ni ja muut epäpuhtaudet rikastuvat raerajoilla 3–5 uudelleensulatusjakson jälkeen, mikä pienentää pitoisuudet ppb-tasoille.
3. Laadunvalvontamittarit
Parametrin vakioarvon viite
Lopullinen puhtaus ≥99,99999 % (7N)
Metalliset epäpuhtaudet yhteensä ≤0,1 ppm
Happipitoisuus ≤5 ppm
Kiteen orientaatiopoikkeama ≤2°
Resistiivisyys (300 K) 0,1–0,3 Ω·cm
Prosessin edut
Skaalautuvuus: Monikerroksiset rengasmaiset vyöhykesulatusalukset lisäävät eräkapasiteettia 3–5-kertaisesti perinteisiin malleihin verrattuna.
Tehokkuus: Tarkka alipaine- ja lämmönsäätö mahdollistaa korkeat epäpuhtauksien poistonopeudet.
Kiteen laatu: Erittäin hitaat kasvunopeudet (<3 mm/h) takaavat alhaisen dislokaatiotiheyden ja yhden kiteen eheyden.
Tämä jalostettu 7N telluuri on kriittinen edistyneille sovelluksille, mukaan lukien infrapunailmaisimet, CdTe-ohutkalvoaurinkokennot ja puolijohdesubstraatit.
Referenssit:
tarkoittaa kokeellista tietoa vertaisarvioiduista telluurin puhdistusta koskevista tutkimuksista.
Postitusaika: 24.3.2025