Proses penulenan telurium 7N menggabungkan teknologi penapisan zon dan penghabluran arah. Butiran dan parameter proses utama digariskan di bawah:
1. Proses Penapisan Zon
Reka Bentuk Peralatan
Bot lebur zon anulus berbilang lapisan: Diameter 300–500 mm, ketinggian 50–80 mm, diperbuat daripada kuarza atau grafit ketulenan tinggi.
Sistem pemanasan: Gegelung perintang separuh bulatan dengan ketepatan kawalan suhu ±0.5°C dan suhu operasi maksimum 850°C.
Parameter Utama
Vakum: ≤1×10⁻³ Pa sepanjang untuk mengelakkan pengoksidaan dan pencemaran.
Kelajuan perjalanan zon: 2–5 mm/j (putaran satu arah melalui aci pemacu).
Kecerunan suhu: 725±5°C di bahagian hadapan zon cair, menyejukkan hingga <500°C di bahagian tepi belakang.
Pas: 10–15 kitaran; kecekapan penyingkiran >99.9% untuk kekotoran dengan pekali pengasingan <0.1 (cth, Cu, Pb).
2. Proses Penghabluran Arah
Penyediaan Cair
Bahan: Telurium 5N disucikan melalui penapisan zon.
Keadaan lebur: Dicairkan di bawah gas Ar lengai (≥99.999% ketulenan) pada 500–520°C menggunakan pemanasan aruhan frekuensi tinggi.
Perlindungan cair: Penutup grafit ketulenan tinggi untuk menyekat volatilisasi; kedalaman kolam lebur dikekalkan pada 80–120 mm.
Kawalan Penghabluran
Kadar pertumbuhan: 1–3 mm/j dengan kecerunan suhu menegak 30–50°C/sm.
Sistem penyejukan: Tapak tembaga yang disejukkan dengan air untuk penyejukan bahagian bawah paksa; penyejukan sinaran di bahagian atas.
Pengasingan kekotoran: Fe, Ni dan kekotoran lain diperkaya pada sempadan bijian selepas 3–5 kitaran pencairan semula, mengurangkan kepekatan kepada tahap ppb.
3. Metrik Kawalan Kualiti
Rujukan Nilai Standard Parameter
Ketulenan akhir ≥99.99999% (7N)
Jumlah kekotoran logam ≤0.1 ppm
Kandungan oksigen ≤5 ppm
Sisihan orientasi kristal ≤2°
Kerintangan (300 K) 0.1–0.3 Ω·cm
Kelebihan Proses
Skalabiliti: Bot lebur zon anulus berbilang lapisan meningkatkan kapasiti kelompok sebanyak 3–5× berbanding reka bentuk konvensional.
Kecekapan: Kawalan vakum dan haba yang tepat membolehkan kadar penyingkiran kekotoran yang tinggi.
Kualiti kristal: Kadar pertumbuhan ultra perlahan (<3 mm/j) memastikan ketumpatan kehelan rendah dan integriti kristal tunggal.
Telurium 7N yang diperhalusi ini penting untuk aplikasi lanjutan, termasuk pengesan inframerah, sel suria filem nipis CdTe dan substrat semikonduktor.
Rujukan:
menunjukkan data eksperimen daripada kajian semakan rakan mengenai penulenan telurium.
Masa siaran: Mac-24-2025