Apa Kapal Quartz?
A prau kuarsapunika operator tliti digawe saka dhuwur-kemurnian nggabungke silika, biasane nampilaken desain multi-slot. Iki digunakake kanggo nahan wafer silikon, substrat semikonduktor, utawa bahan liyane sajrone proses suhu dhuwur. Ing manufaktur fotovoltaik lan semikonduktor, prau kuarsa minangka alat penting kanggo proses kritis kayata difusi, deposisi uap kimia (CVD), lan anil, sing langsung mengaruhi efisiensi produksi lan ngasilake produk.
Fungsi Inti:
Photovoltaics: Digunakake ing difusi fosfor (kanggo mbentuk PN junctions) lan deposition lapisan passivation kanggo wafer silikon ing tungku suhu dhuwur.
Semikonduktor: Nindakake wafer sajrone oksidasi, etsa, lan deposisi film tipis ing fabrikasi chip.
Kepiye Kapal Quartz Dirancang lan Diproduksi?
Desain sakakapal wafer kuarsakudu memenuhi kritéria ing ngisor iki:
-Kemurnian Ultra-High:
Bahan SiO2 mentah kudu ngluwihi 99,99% kemurnian supaya ora kontaminasi.
-Tahan Suhu Dhuwur:
Tahan cahya sing suwe kanggo suhu ing ndhuwur 1200 ℃ tanpa degradasi struktural.
-Expansion Thermal Low:
Koefisien ekspansi termal (CTE) kudu diminimalisir (≈5.5 10-6/℃) kanggo nyegah warping utawa retak.
-Desain Slot Precision:
Toleransi jarak slot dikontrol ing ± 0.1mm kanggo njamin pemanasan seragam.
Kepiye carane kapal kuarsa digawe?
Pemurnian Bahan Baku:
Wedhi kuarsa alam dilebur ing tungku busur listrik ing 2000 ° C kanggo mbusak impurities kaya Fe, Al, lan Na.
Teknik Forming:
CNC Machining: Piranti dipandu komputer ngukir slot karo akurasi sub-milimeter.
Casting Mould: Kanggo geometri kompleks, silika sing digabung diwutahake menyang cetakan grafit lan disinter.
Kasampurnan lumahing:
Polishing alat berlian entuk kekasaran permukaan (Ra) <0,5 μm, nyuda adhesi partikel.
Cuci asam (contone, HCl) mbusak rereged residual.
Testing Kaku:
Pengujian Kejut Termal: Diputer kanthi cepet ing antarane 25 ℃ lan 1200 ℃ kanggo mriksa resistensi retak.
Analisis Kemurnian: Glow discharge mass spectrometry (GDMS) ndeteksi jejak impurities.
Napa kapal kuarsa ora bisa diganti ing industri kasebut?
Inertness kimia: Nolak reaksi karo asam, alkali, klorin, lan gas proses ing suhu dhuwur.
Stabilitas termal: Luwih unggul tinimbang logam utawa keramik ing siklus termal kanthi cepet amarga CTE ultra-rendah.
Transparansi Optik: Ngidini transmisi cahya UV-IR kanggo proses CVD sing dibantu foto.
Bandhingan:
Perahu Silicon Carbide (SiC).: Biaya lan reaktivitas sing luwih dhuwur karo oksigen (ngasilake CO2).
Prau Grafit: Risiko kontaminasi karbon mengaruhi resistivity wafer.
Kepiye fungsi kapal kuarsa ing jalur produksi fotovoltaik?
Difusi Fosfor:
Proses: Wafer silikon dimuat menyang prau kuarsa lan kapapar gas POCl3 ing 850-950 ℃ kanggo mbentuk persimpangan PN.
Kuarsa nduweni ketahanan korosi sing unggul marang lingkungan POCl3 sing agresif.
PERC Cell Passivation:
Proses: Nahan wafer sajrone Al2O3deposition kanggo passivation permukaan mburi, ningkatake efisiensi konversi.
Parameter Kritis: Desain slot njamin keseragaman ketebalan film ≤3%.
Kepiye prau kuarsa njamin presisi ing proses wafer?
Proses Oksidasi:
Proses: Wafer dimuat vertikal menyang prau kuarsa kanggo oksidasi garing / udan ing 1100 ℃ kanggo tuwuh lapisan SiO2.
Fitur Desain: Tembok slot angled ing 5-10 ° kanggo nyegah slippage wafer.
Proses CVD:
Proses: Mbisakake distribusi plasma seragam sajrone deposisi Si3N4 utawa polysilicon.
Inovasi: Desain canggih nggabungake saluran aliran gas kanggo konsistensi film sing luwih apik.
Praktek apa sing ngluwihi umur boa kuarsa nalika nyuda downtime?
Siklus reresik:
Saben dina: Banyu deionisasi + reresik jet salju CO2 mbusak partikel sing longgar.
Saben minggu: Kecemplung ing asam sitrat 5% ing 80 ℃ larut oksida logam.
Daftar Priksa:
Devitrifikasi: Titik putih ing kuarsa nuduhake kristalisasi; ngganti yen jangkoan ngluwihi 5%.
Microcracks: Gunakake tes penetrant pewarna kanggo ndeteksi cacat sub-permukaan.
Apa terobosan sing bakal nemtokake maneh teknologi kapal kuarsa?
IoT-Aktif Prau:
Sensor Bragg grating (FBG) serat sing dipasang ngawasi gradien suhu wektu nyata (akurasi ± 1°C).
Coatings Lanjut:
Lapisan Yttria-stabilized zirconia (YSZ) nyuda penumpukan silikon karbida nganti 70% ing reaktor epitaxial.
Produksi Aditif:
Perahu kuarsa sing dicithak 3D kanthi struktur kisi ngethok bobot nganti 40% nalika njaga kekuwatan.
Kesimpulan
Saka ngaktifake peternakan solar skala terawatt kanggo nyengkuyung revolusi AI liwat semikonduktor canggih,prau kuarsapunika workhorses unassuming saka teknologi modern. Minangka industri nyurung wates miniaturisasi lan efisiensi, inovasi ing desain prau kuarsa lan ilmu material bakal tetep penting - mbuktekake manawa sanajan ing jaman AI lan komputasi kuantum, sawetara bahan "sekolah lawas" isih nduweni kunci kanggo masa depan.
Wektu kirim: Mar-20-2025