Процесот на прочистување на 7N телуриум ги комбинира технологиите за рафинирање на зоната и насочната кристализација. Клучните детали и параметри за процесот се наведени подолу:
1. Процес на рафинирање на зона
Дизајн на опрема
Повеќеслојни прстенести зони за топење: Дијаметар 300–500 mm, висина 50–80 mm, изработени од кварц или графит со висока чистота.
Систем за греење: Полукружни резистивни намотки со точност на контрола на температурата од ±0,5°C и максимална работна температура од 850°C.
Клучни параметри
Вакуум: ≤1×10-3 Pa за да се спречи оксидација и контаминација.
Брзина на патување во зона: 2–5 mm/h (еднонасочно ротирање преку погонската осовина).
Температурен градиент: 725±5°C на предната страна на стопената зона, ладење до <500°C на задниот раб.
Поминува: 10-15 циклуси; ефикасност на отстранување >99,9% за нечистотии со коефициенти на сегрегација <0,1 (на пр. Cu, Pb).
2. Насочен процес на кристализација
Подготовка за топење
Материјал: 5N телуриум прочистен преку зонско рафинирање.
Услови на топење: Се топи под инертен Ar гас (≥99,999% чистота) на 500–520°C со користење на високофреквентно индукционо загревање.
Заштита од топење: Графитна обвивка со висока чистота за да се потисне испарувањето; Длабочината на стопениот базен се одржува на 80-120 mm.
Контрола на кристализација
Стапка на раст: 1–3 mm/h со вертикален температурен градиент од 30–50°C/cm.
Систем за ладење: бакарна основа со водено ладење за принудно ладење на дното; радијативно ладење на врвот.
Сегрегација на нечистотии: Fe, Ni и други нечистотии се збогатуваат на границите на зрната по 3-5 циклуси на повторно топење, намалувајќи ги концентрациите на нивоа на ppb.
3. Метрика за контрола на квалитет
Референца за стандардна вредност на параметарот
Конечна чистота ≥99,99999% (7N)
Вкупни метални нечистотии ≤0,1 ppm
Содржина на кислород ≤5 ppm
Отстапување на ориентацијата на кристалот ≤2°
Отпорност (300 K) 0,1–0,3 Ω·cm
Предности на процесот
Приспособливост: Повеќеслојните чамци за топење со прстенести зони го зголемуваат капацитетот на серијата за 3–5× во споредба со конвенционалните дизајни.
Ефикасност: Прецизната вакуум и термичка контрола овозможуваат високи стапки на отстранување на нечистотии.
Квалитет на кристал: Ултра бавните стапки на раст (<3 mm/h) обезбедуваат мала густина на дислокација и интегритет на еден кристал.
Овој рафиниран 7N телуриум е критичен за напредни апликации, вклучувајќи инфрацрвени детектори, CdTe соларни ќелии со тенок филм и полупроводнички подлоги.
Референци:
означуваат експериментални податоци од рецензирани студии за прочистување на телуриум.
Време на објавување: Мар-24-2025