תהליך טיהור הטלוריום 7N משלב טכנולוגיות "זיקוק אזור" ו"התגבשות כיוונית". פרטים ופרמטרים עיקריים של התהליך מפורטים להלן:
1. תהליך זיקוק אזור
עיצוב ציוד
סירות התכה של אזור טבעתי רב-שכבתי: קוטר 300-500 מ"מ, גובה 50-80 מ"מ, עשוי קוורץ או גרפיט בטוהר גבוה.
מערכת חימום: סלילי התנגדות חצי עגולים עם דיוק בקרת טמפרטורה של ±0.5°C וטמפרטורת פעולה מקסימלית של 850°C.
פרמטרי מפתח
ואקום: ≤1×10⁻³ Pa לכל אורכו כדי למנוע חמצון וזיהום.
מהירות נסיעה באזור: 2-5 מ"מ/שעה (סיבוב חד כיווני באמצעות גל הינע).
שיפוע טמפרטורה: 725±5 מעלות צלזיוס בחזית האזור המותך, מתקרר עד ל-500 מעלות צלזיוס בקצה האחורי.
מעברים: 10–15 מחזורים; יעילות הסרה>99.9% עבור זיהומים עם מקדמי הפרדה <0.1 (למשל, Cu, Pb).
2. תהליך התגבשות כיוונית
הכנת נמס
חומר: טלוריום 5N שטוהר באמצעות זיקוק אזורי.
תנאי התכה: נמס בגז Ar אינרטי (≥99.999% טוהר) ב-500-520 מעלות צלזיוס באמצעות חימום אינדוקציה בתדר גבוה.
הגנה מפני התכה: כיסוי גרפיט בטוהר גבוה לדיכוי הנידוף; עומק הבריכה המותכת נשמר על 80-120 מ"מ.
בקרת התגבשות
קצב גדילה: 1-3 מ"מ/שעה עם שיפוע טמפרטורה אנכי של 30-50°C/cm.
מערכת קירור: בסיס נחושת מקורר מים לקירור תחתון מאולץ; קירור קרינתי בחלק העליון.
הפרדת טומאה: זיהומים Fe, Ni ושאר זיהומים מועשרים בגבולות התבואה לאחר 3-5 מחזורי התכה מחדש, ומפחיתים את הריכוזים לרמות ppb.
3. מדדי בקרת איכות
הפניה לערך סטנדרטי של פרמטר
טוהר סופי ≥99.99999% (7N)
סך כל זיהומים מתכתיים ≤0.1 ppm
תכולת חמצן ≤5 ppm
סטיית כיוון קריסטל ≤2°
התנגדות (300 K) 0.1–0.3 Ω·ס"מ
יתרונות תהליכים
מדרגיות: סירות התכה של אזור טבעתי רב-שכבתי מגדילות את קיבולת האצווה ב-3-5× בהשוואה לעיצובים קונבנציונליים.
יעילות: ואקום מדויק ובקרה תרמית מאפשרים שיעורי הסרת זיהומים גבוהים.
איכות גביש: קצבי צמיחה איטיים במיוחד (<3 מ"מ לשעה) מבטיחים צפיפות נקע נמוכה ושלמות גביש בודד.
טלוריום 7N מעודן זה קריטי עבור יישומים מתקדמים, כולל גלאי אינפרא אדום, תאים סולאריים מסוג CdTe סרט דק ומצעי מוליכים למחצה.
הפניות:
מציינים נתונים ניסיוניים ממחקרים שנבדקו עמיתים על טיהור טלוריום.
זמן פרסום: 24-3-2025