७एन टेल्युरियम शुद्धीकरण प्रक्रियेमध्ये झोन रिफायनिंग आणि डायरेक्शनल क्रिस्टलायझेशन तंत्रज्ञानाचा समावेश आहे. मुख्य प्रक्रिया तपशील आणि पॅरामीटर्स खाली दिले आहेत:
१. झोन रिफायनिंग प्रक्रिया
उपकरणांची रचना
बहु-स्तरीय कंकणाकृती झोन वितळणाऱ्या बोटी: व्यास ३००-५०० मिमी, उंची ५०-८० मिमी, उच्च-शुद्धता असलेल्या क्वार्ट्ज किंवा ग्रेफाइटपासून बनवलेल्या.
हीटिंग सिस्टम: ±०.५°C तापमान नियंत्रण अचूकता आणि ८५०°C कमाल ऑपरेटिंग तापमानासह अर्धवर्तुळाकार प्रतिरोधक कॉइल.
प्रमुख पॅरामीटर्स
व्हॅक्यूम: ऑक्सिडेशन आणि दूषितता टाळण्यासाठी संपूर्ण ≤1×10⁻³ Pa.
झोन प्रवासाचा वेग: २-५ मिमी/तास (ड्राइव्ह शाफ्टद्वारे एकदिशात्मक रोटेशन).
तापमान ग्रेडियंट: वितळलेल्या झोनच्या पुढच्या भागात ७२५±५°C, मागच्या काठावर <५००°C पर्यंत थंड होत आहे.
पास: १०-१५ चक्रे; पृथक्करण गुणांक <०.१ (उदा., Cu, Pb) असलेल्या अशुद्धतेसाठी काढण्याची कार्यक्षमता >९९.९%.
२. दिशात्मक स्फटिकीकरण प्रक्रिया
वितळण्याची तयारी
मटेरियल: झोन रिफायनिंगद्वारे 5N टेल्युरियम शुद्ध केले जाते.
वितळण्याच्या परिस्थिती: उच्च-फ्रिक्वेन्सी इंडक्शन हीटिंग वापरून ५००-५२०°C वर निष्क्रिय Ar वायू (≥९९.९९९% शुद्धता) अंतर्गत वितळवले जाते.
वितळण्यापासून संरक्षण: अस्थिरता रोखण्यासाठी उच्च-शुद्धतेचे ग्रेफाइट आवरण; वितळलेल्या तलावाची खोली 80-120 मिमी राखली जाते.
क्रिस्टलायझेशन नियंत्रण
वाढीचा दर: १-३ मिमी/ताशी, ३०-५०°C/सेमी उभ्या तापमान ग्रेडियंटसह.
कूलिंग सिस्टम: जबरदस्तीने तळाशी थंड होण्यासाठी वॉटर-कूल्ड कॉपर बेस; वरच्या बाजूला रेडिएटिव्ह कूलिंग.
अशुद्धता पृथक्करण: Fe, Ni आणि इतर अशुद्धता ३-५ रीमेलटिंग चक्रांनंतर धान्याच्या सीमांवर समृद्ध केल्या जातात, ज्यामुळे सांद्रता ppb पातळीपर्यंत कमी होते.
३. गुणवत्ता नियंत्रण मेट्रिक्स
पॅरामीटर मानक मूल्य संदर्भ
अंतिम शुद्धता ≥९९.९९९९९% (७एन)
एकूण धातू अशुद्धता ≤0.1 पीपीएम
ऑक्सिजनचे प्रमाण ≤5 पीपीएम
क्रिस्टल ओरिएंटेशन विचलन ≤2°
प्रतिरोधकता (३०० के) ०.१–०.३ Ω·सेमी
प्रक्रियेचे फायदे
स्केलेबिलिटी: पारंपारिक डिझाइनच्या तुलनेत बहु-स्तरीय कंकणाकृती झोन मेल्टिंग बोटी बॅच क्षमता 3-5× ने वाढवतात.
कार्यक्षमता: अचूक व्हॅक्यूम आणि थर्मल नियंत्रण उच्च अशुद्धता काढून टाकण्याचे दर सक्षम करते.
स्फटिकाची गुणवत्ता: अति-मंद वाढीचा दर (<३ मिमी/तास) कमी विस्थापन घनता आणि एकल-स्फटिक अखंडता सुनिश्चित करतो.
हे परिष्कृत 7N टेल्युरियम इन्फ्रारेड डिटेक्टर, CdTe थिन-फिल्म सोलर सेल आणि सेमीकंडक्टर सब्सट्रेट्ससह प्रगत अनुप्रयोगांसाठी महत्त्वपूर्ण आहे.
संदर्भ:
टेल्युरियम शुद्धीकरणावरील समवयस्क-पुनरावलोकन केलेल्या अभ्यासांमधून प्रायोगिक डेटा दर्शवा.
पोस्ट वेळ: मार्च-२४-२०२५