Kvars qayığı nədir?
A kvars qayığıyüksək təmizlikdə əridilmiş silisiumdan hazırlanmış dəqiq daşıyıcıdır, adətən çox yuvalı dizayna malikdir. Yüksək temperatur prosesləri zamanı silikon vafliləri, yarımkeçirici substratları və ya digər materialları saxlamaq üçün istifadə olunur. Fotovoltaik və yarımkeçiricilər istehsalında kvars qayıqları istehsalın səmərəliliyinə və məhsulun məhsuldarlığına birbaşa təsir edən diffuziya, kimyəvi buxar çökmə (CVD) və yumşalma kimi kritik proseslər üçün vacib alətlərdir.
Əsas funksiyalar:
Fotovoltaiklər: Fosforun diffuziyasında (PN qovşaqları yaratmaq üçün) və yüksək temperaturlu sobalarda silikon vaflilər üçün passivasiya qatının çökməsində istifadə olunur.
Yarımkeçiricilər: Çip istehsalında oksidləşmə, aşındırma və nazik təbəqənin çökməsi zamanı vafli daşıyır.
Kvars qayığı necə hazırlanır və hazırlanır?
-nin dizaynıkvars vafli qayıqaşağıdakı meyarlara cavab verməlidir:
-Ultra Yüksək Saflıq:
Çirklənmənin qarşısını almaq üçün xam SiO2 materialı 99,99% təmizliyi keçməlidir.
-Yüksək Temperatur Müqaviməti:
Struktur pozulmadan 1200℃-dən yuxarı temperaturlara uzun müddət məruz qalmağa davam edin.
-Aşağı Termal Genişlənmə:
İstilik genişlənmə əmsalı (CTE) əyilmə və çatlamanın qarşısını almaq üçün minimuma endirilməlidir (≈5,5 10-6/℃).
-Dəqiq Yuva Dizaynı:
Vahid isitmə təmin etmək üçün ± 0,1 mm daxilində yuva aralığına dözümlülük nəzarət edilir.
Kvars qayığı necə hazırlanır?
Xammalın təmizlənməsi:
Təbii kvars qumu Fe, Al və Na kimi çirkləri təmizləmək üçün 2000°C-də elektrik qövs sobasında əridilir.
Formalaşdırma Texnikaları:
CNC emal: Kompüter tərəfindən idarə olunan alətlər millimetrdən aşağı dəqiqliklə yuvaları oyma.
Kalıp tökmə: Mürəkkəb həndəsələr üçün əridilmiş silisium qrafit qəliblərə tökülür və sinterlənir.
Səthin mükəmməlliyi:
Almaz alətlə cilalama səth pürüzlülüyünə (Ra) <0,5 μm çatır, hissəciklərin yapışmasını minimuma endirir.
Turşu yuyulması (məsələn, HCl) qalıq çirkləndiriciləri təmizləyir.
Ciddi Test:
Termal Şok Testi: Çatlama müqavimətini yoxlamaq üçün 25 ℃ ilə 1200 ℃ arasında sürətlə dövrələnir.
Saflıq Təhlili: Parıltılı boşalma kütlə spektrometriyası (GDMS) iz çirklərini aşkar edir.
Niyə kvars qayıqları bu sənayelərdə əvəzolunmazdır?
Kimyəvi təsirsizlik: Yüksək temperaturda turşular, qələvilər, xlor və emal qazları ilə reaksiyalara davamlıdır.
İstilik Sabitliyi: Ultra aşağı CTE səbəbiylə sürətli termal dövrədə metal və ya keramikadan çox üstündür.
Optik Şəffaflıq: Fotoşəkilli CVD prosesləri üçün UV-İQ işığının ötürülməsinə imkan verir.
Müqayisə:
Silikon Karbid (SiC) Qayıq: Oksigenlə daha yüksək qiymət və reaktivlik (CO2 yaradır).
Qrafit qayıq: Gofretin müqavimətinə təsir edən karbonla çirklənmə riski.
Fotovoltaik istehsal xətlərində kvars qayıqları necə işləyir?
Fosforun diffuziyası:
Proses: Silikon vaflilər kvars qayıqlarına yüklənir və PN qovşaqları yaratmaq üçün 850-950 ℃ temperaturda POCl3 qazına məruz qalır.
Kvars aqressiv POCl3 mühitlərinə qarşı üstün korroziya müqavimətinə malikdir.
PERC Hüceyrə Pasivasiyası:
Proses: Arxa səthin passivasiyası üçün Al2O3 çöküntüsü zamanı vafliləri saxlayır, çevrilmə səmərəliliyini artırır.
Kritik Parametr: Yuva dizaynı film qalınlığının ≤3% bərabərliyini təmin edir.
Kvars qayıqları vafli emalda dəqiqliyi necə təmin edir?
Oksidləşmə Prosesləri:
Proses: Vaflilər SiO2 təbəqələrini yetişdirmək üçün 1100 ℃ temperaturda quru/yaş oksidləşmə üçün kvars gəmisinə şaquli olaraq yüklənir.
Dizayn Xüsusiyyəti: Yuva divarları vafli sürüşmənin qarşısını almaq üçün 5-10° bucaqlıdır.
CVD Prosesləri:
Proses: Si3N4 və ya polisilikonun çökməsi zamanı vahid plazma paylanmasını təmin edir.
Yenilik: Qabaqcıl dizaynlar filmin tutarlılığını yaxşılaşdırmaq üçün qaz axını kanallarını birləşdirir.
Hansı təcrübələr dayanma müddətini minimuma endirərkən kvars boa-nın ömrünü uzadır?
Təmizləmə dövrləri:
Gündəlik: Deionlaşdırılmış su + CO2 qar jetinin təmizlənməsi boş hissəcikləri təmizləyir.
Həftəlik: 80 ℃ temperaturda 5% limon turşusuna daldırma metal oksidlərini həll edir.
Yoxlama Yoxlama Siyahısı:
Devitrifikasiya: Kvars üzərində ağ ləkələr kristallaşmanı göstərir; əhatə dairəsi 5%-dən çox olarsa dəyişdirin.
Mikro çatlar: Səthin altındakı qüsurları aşkar etmək üçün boya nüfuz etmə testindən istifadə edin.
Hansı irəliləyişlər kvars qayıq texnologiyasını yenidən müəyyənləşdirəcək?
IoT ilə təchiz edilmiş qayıqlar:
Quraşdırılmış lif Bragg grating (FBG) sensorları real vaxt temperatur gradientlərinə (±1°C dəqiqlik) nəzarət edir.
Qabaqcıl örtüklər:
Yttria-stabilləşdirilmiş sirkoniya (YSZ) örtükləri epitaksial reaktorlarda silisium karbid yığılmasını 70% azaldır.
Əlavələr istehsalı:
Şəbəkə konstruksiyaları ilə 3D çap edilmiş kvars qayıqları möhkəmliyini qoruyarkən çəkisini 40% azaldıb.
Nəticə
Teravatt miqyaslı günəş fermalarını işə salmaqdan qabaqcıl yarımkeçiricilər vasitəsilə süni intellekt inqilabını gücləndirməyə qədər,kvars qayığımüasir texnologiyanın təvazökar işçi qüvvəsidir. Sənayelər miniatürləşdirmə və səmərəliliyin sərhədlərini itələdikcə, kvars qayıqlarının dizaynında və materialşünaslıqda yeniliklər əsas olaraq qalacaq – sübut edir ki, hətta süni intellekt və kvant hesablamaları dövründə də bəzi “köhnə məktəb” materialları hələ də gələcəyin açarlarını saxlayır.
Göndərmə vaxtı: 20 mart 2025-ci il