7N Detaje të procesit të rritjes dhe pastrimit të kristalit tellurium me parametrat teknikë

Procesi i pastrimit të teluriumit 7N kombinon teknologjitë e rafinimit të zonës dhe të kristalizimit të drejtuar. Detajet dhe parametrat kryesorë të procesit janë përshkruar më poshtë:

1. Procesi i Rafinimit të Zonës
Dizajni i pajisjeve

‌Anijet e shkrirjes së zonës unazore me shumë shtresa: Diametri 300–500 mm, lartësia 50–80 mm, të bëra nga kuarc ose grafit me pastërti të lartë.
Sistemi i ngrohjes: Bobina rezistente gjysmërrethore me saktësi të kontrollit të temperaturës prej ±0,5°C dhe një temperaturë maksimale funksionimi prej 850°C.
Parametrat kryesorë

Vakum: ≤1×10-3 Pa në të gjithë për të parandaluar oksidimin dhe kontaminimin.
‌Shpejtësia e lëvizjes në zonë: 2–5 mm/h (rrotullim me një drejtim nëpërmjet boshtit lëvizës).
‌Pgradienti i temperaturës: 725±5°C në pjesën e përparme të zonës së shkrirë, ftohje në <500°C në skajin pasues.
Kalon: 10–15 cikle; efikasiteti i largimit >99.9% për papastërtitë me koeficientë ndarjeje <0.1 (p.sh. Cu, Pb).
2. Procesi i kristalizimit të drejtuar
Përgatitja e shkrirjes

Materiali: Teluri 5N i pastruar nëpërmjet rafinimit të zonës.
Kushtet e shkrirjes: Shkrihet nën gaz inert Ar (≥99,999% pastërti) në 500–520°C duke përdorur ngrohje me induksion me frekuencë të lartë.
Mbrojtja nga shkrirja: Mbulesa grafiti me pastërti të lartë për të shtypur avullimin; thellësia e pishinës së shkrirë ruhet në 80-120 mm.
Kontrolli i kristalizimit

Shpejtësia e rritjes: 1–3 mm/h me një gradient vertikal të temperaturës 30–50°C/cm.
Sistemi i ftohjes: Baza e bakrit e ftohur me ujë për ftohje të detyruar të poshtme; ftohje rrezatuese në krye.
‌Ndarja e papastërtive: Fe, Ni dhe papastërtitë e tjera pasurohen në kufijtë e kokrrave pas 3-5 cikleve të rishkrirjes, duke reduktuar përqendrimet në nivele ppb.
3. Metrikat e kontrollit të cilësisë
Referenca e vlerës standarde të parametrit
Pastërtia përfundimtare ≥99,99999% (7N)
Totali i papastërtive metalike ≤0,1 ppm
Përmbajtja e oksigjenit ≤5 ppm
Devijimi i orientimit të kristalit ≤2°
Rezistenca (300 K) 0,1–0,3 Ω·cm
Përparësitë e procesit
Shkallëzimi‌: Anijet shkrirëse me zona unazore me shumë shtresa rrisin kapacitetin e grupit me 3–5× në krahasim me modelet konvencionale.
Efikasiteti: Vakuumi i saktë dhe kontrolli termik mundësojnë shkallë të lartë të heqjes së papastërtive.
Cilësia e kristalit: Shkalla e rritjes jashtëzakonisht e ngadaltë (<3 mm/h) sigurojnë densitet të ulët të dislokimit dhe integritet me një kristal.
Ky telur i rafinuar 7N është kritik për aplikime të avancuara, duke përfshirë detektorë infra të kuqe, qeliza diellore me film të hollë CdTe dhe nënshtresa gjysmëpërçuese.

Referencat:
tregojnë të dhëna eksperimentale nga studimet e rishikuara nga kolegët mbi pastrimin e telurit.