Qeyika Quartz çi ye?
A qeyika kuartzêhilgirekî rasteqîn e ku ji silîkaya helandî ya paqijiya bilind hatiye çêkirin, bi gelemperî xwedan sêwirana pir-hêlî ye. Ew ji bo girtina waferên silîkonê, substratên nîvconductor, an materyalên din di pêvajoyên germahiya bilind de tê bikar anîn. Di hilberîna fotovoltaîk û nîvconductor de, qeyikên quartz amûrên girîng in ji bo pêvajoyên krîtîk ên wekî belavbûn, danîna buhara kîmyewî (CVD), û germkirinê, ku rasterast bandorê li ser karîgeriya hilberînê û hilberîna hilberê dikin.
Fonksiyonên bingehîn:
FotovoltaîkDi belavbûna fosforê (ji bo çêkirina girêdanên PN) û danîna qata pasîfkirinê de ji bo waflên silîkonê di firneyên germahiya bilind de tê bikar anîn.
NîvconductorsDi dema oksîdasyon, gravurkirin, û danîna fîlima zirav de di çêkirina çîpan de wafl hildigire.
Qeyikeke Quartz Çawa Tê Sêwirandin û Çêkirin?
Dizaynaqeyika waferê ya quartzdivê pîvanên jêrîn bicîh bîne:
-Paqijiya Ultra-Bilind:
Ji bo rêgirtina li gemarbûnê, divê paqijiya madeya xav a SiO2 ji %99.99 zêdetir be.
-Berxwedana Germahiya Bilind:
Li hember germahiyên li jor 1200℃ bêyî xirabûna avahîsaziyê, li ber xwe bidin.
-Berfirehbûna Germahî ya Kêm:
Ji bo rêgirtina li xwarbûn an şikestinê, divê koefîsyenta berfirehbûna germî (CTE) were kêmkirin (≈5.5 x 10-6/℃).
-Sêwirana Hêlîna Bi Rastî:
Toleransa mesafeya hêlînê di nav ± 0.1 mm de tê kontrol kirin da ku germkirina yekreng were misoger kirin.
Qeyikeke quartz çawa tê çêkirin?
Paqijkirina Madeyên Xav:
Qûma kuartzê ya xwezayî di firineke kevana elektrîkê de di 2000°C de tê helandin da ku nepakiyên wekî Fe, Al, û Na werin rakirin.
Teknîkên Çêkirinê:
Makînekirina CNC: Amûrên ku bi komputerê têne rêvebirin bi rastbûna kêmtir ji mîlîmetreyî qulan dikolin.
Qalibkirina Qalibê: Ji bo geometrîyên tevlihev, sîlîkaya helandî tê rijandin nav qalibên grafîtê û tê sinterkirin.
Kamilbûna Rûyê:
Cilûbergkirina bi amûrên elmasê xavbûna rûberê (Ra) <0.5 μm pêk tîne, ku girêdana perçeyan kêm dike.
Şuştina bi asîdê (mînak, HCl) gemarên mayî ji holê radike.
Testkirina Dijwar:
Testa Şoka Termalê: Ji bo kontrolkirina berxwedana şikestinê, di navbera 25℃ û 1200℃ de bi lez tê çerxandin.
Analîza Paqijiyê: Spektrometriya girseyî ya berdana ronî (GDMS) şopên qirêjiyan tespît dike.
Çima qeyikên quartz di van pîşesaziyan de bêguherîn in?
Bêçalakiya KîmyewîDi germahiyên bilind de li hember reaksiyonên bi asîd, alkalî, klor û gazên pêvajoyê re li ber xwe dide.
Aramiya TermalJi ber CTE-ya pir nizm, di çerxandina germî ya bilez de ji metal an seramîk pir çêtir e.
Şefafiya Optîkî: Ji bo pêvajoyên CVD yên bi alîkariya wêneyê rê dide veguhestina ronahiya UV-IR.
Mûqayese:
Qeyika Sîlîkon Karbîd (SiC)Mesrefa bilindtir û reaktîvîteya bi oksîjenê re (CO2 çêdike).
Qeyika GrafîtêRîska gemarbûna karbonê bandorê li berxwedana waferê dike.
Qeyikên quartz çawa di xetên hilberîna fotovoltaîk de dixebitin?
Belavbûna Fosforê:
Pêvajo: Waflên silîkonê têne barkirin nav qeyikên kuartzê û di germahiya 850-950℃ de di bin bandora gaza POCl3 de têne danîn da ku girêdanên PN çêbibin.
Quartz li hember jîngehên POCl3 yên êrîşkar berxwedana korozyonê ya bilindtir heye.
Pasîvkirina Hucreya PERC:
Pêvajo: Di dema danîna Al2O3 de ji bo pasîvasyona rûyê paşîn waferan digire, û karîgeriya veguherînê zêde dike.
Parametreya Krîtîk: Sêwirana hêlînê yekrengiya qalindahiya fîlmê ≤3% misoger dike.
Çawa qeyikên quartz di pêvajoya waferê de rastbûn peyda dikin?
Pêvajoyên Oksîdasyonê:
Pêvajo: Wafer ji bo oksîdasyona hişk/şil li 1100℃ bi awayekî vertîkal têne barkirin nav qeyika quartz da ku tebeqeyên SiO2 mezin bibin.
Taybetmendiya Dîzaynê: Dîwarên şil bi goşeya 5-10° hatine çêkirin da ku pêşî li şemitîna waferê were girtin.
Pêvajoyên CVD:
Pêvajo: Di dema danîna Si3N4 an jî polîsîlîkonê de belavkirina plazmayê ya yekreng gengaz dike.
Nûjenî: Sêwiranên pêşkeftî kanalên herikîna gazê vedihewînin da ku yekrengiya fîlmê çêtir bibe.
Kîjan rêbaz temenê boayek quartz dirêj dikin û di heman demê de dema bêkarbûnê kêm dikin?
Çerxên Paqijkirinê:
Rojane: Paqijkirina berfê bi ava deîyonîze + firaxên CO2 perçeyên şil ji holê radike.
Heftane: Têkelkirina di nav asîda sîtrîk a %5 de di 80℃ de oksîdên metalan dihelîne.
Lîsteya Kontrolê ya Muayeneyê:
Devîtrîfîkasyon: Xalên spî yên li ser kuartzê krîstalîzasyonê nîşan didin; heke rêjeya nixumandinê ji %5 zêdetir be biguherînin.
Mîkroçalak: Ji bo tesbîtkirina kêmasiyên binrûyê ceribandina penetranta boyaxê bikar bînin.
Kîjan pêşketin dê teknolojiya qeyikên quartz ji nû ve pênase bikin?
Qeyikên ku bi IoT-ê ve têne çalak kirin:
Sensorên grating Bragg (FBG) yên fîberê yên çandî guherînên germahiyê yên demrast dişopînin (rastbûna ± 1°C).
Pêçanên Pêşketî:
Pêçanên zirkonyaya bi Yttria-stabîlkirî (YSZ) di reaktorên epitaksiyal de kombûna karbîda silîkonê %70 kêm dikin.
Çêkirina Zêdekirî:
Qeyikên kuartzê yên bi çapkirina 3D bi strukturên latîsî giraniya xwe %40 kêm dikin û di heman demê de hêza xwe diparêzin.
Xelasî
Ji çalakkirina zeviyên rojê yên bi asta terawatt bigire heya hêzdayîna şoreşa AI bi rêya nîvconductorên pêşkeftî,qeyika kuartzêhespên xebatê yên bêserûber ên teknolojiya nûjen e. Her ku pîşesazî sînorên piçûkkirin û karîgeriyê berfireh dikin, nûbûnên di sêwirana qeyikên quartz û zanista materyalan de dê girîng bimînin - îspat dikin ku tewra di serdema AI û hesabkirina kuantumê de jî, hin materyalên "kevn-dibistanê" hîn jî mifteyên pêşerojê digirin.
Dema şandinê: 20ê Adarê-2025