Кварц завь: Фотоволтайк болон хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлийн чухал тээвэрлэгч

Кварцын завь гэж юу вэ?

A кварцын завьнь өндөр цэвэршилттэй хайлсан цахиураар хийгдсэн нарийн зөөгч бөгөөд ихэвчлэн олон оролттой дизайнтай байдаг. Энэ нь өндөр температурт процессын үед цахиур хавтан, хагас дамжуулагч субстрат эсвэл бусад материалыг барихад ашиглагддаг. Фотоволтайк болон хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлд кварцын завь нь тархалт, химийн уурын хуримтлал (CVD), баяжуулах зэрэг чухал процессуудад зайлшгүй шаардлагатай хэрэгсэл бөгөөд үйлдвэрлэлийн үр ашиг, бүтээгдэхүүний гарцад шууд нөлөөлдөг.

Үндсэн функцууд:

Фотоволтайк: Өндөр температурт зууханд цахиур ялтсанд фосфорын тархалт (PN уулзвар үүсгэх) болон идэвхгүйжүүлэх давхаргад хэрэглэнэ.
Хагас дамжуулагч: Чипс үйлдвэрлэхэд исэлдүүлэх, сийлбэрлэх, нимгэн хальсан тунадасжилтын үед вафель зөөвөрлөнө.

Кварц завь хэрхэн зохион бүтээж, үйлдвэрлэдэг вэ?

-ийн дизайнкварц хавтанцар завьдараах шалгуурыг хангасан байх ёстой.
-Хэт өндөр цэвэршилттэй:

Түүхий SiO2 материал нь бохирдлоос зайлсхийхийн тулд цэвэршилт 99.99% -иас хэтрэхгүй байх ёстой.

-Өндөр температурын эсэргүүцэл:

Бүтцийн эвдрэлгүйгээр 1200 хэмээс дээш температурт удаан хугацаагаар тэсвэрлэх.

-Бага дулааны тэлэлт:

Дулааны тэлэлтийн коэффициент (CTE) нь эвдэрч, хагарахаас сэргийлж (≈5.5 10-6/℃) багасгах шаардлагатай.

-Нарийвчилсан үүрний дизайн:

Нэг төрлийн халаалтыг хангахын тулд завсар хоорондын хүлцлийг ± 0.1мм дотор хянадаг.

Кварцын завь хэрхэн үйлдвэрлэдэг вэ?

Түүхий эдийг цэвэршүүлэх:

Байгалийн кварцын элсийг цахилгаан нуман зууханд 2000°С-т хайлуулж Fe, Al, Na зэрэг хольцыг арилгадаг.

Үүсгэх арга техник:

CNC боловсруулалт: Компьютерийн удирдлагатай багаж хэрэгсэл нь миллиметрээс бага нарийвчлалтайгаар слотуудыг сийлдэг.
Мөөгөнцөр цутгах: Нарийн төвөгтэй геометрийн хувьд хайлсан цахиурыг бал чулуун хэвэнд цутгаж, шингэлнэ.

Гадаргуугийн төгс байдал:

Алмазан багажаар өнгөлөх нь гадаргуугийн тэгш бус байдлыг (Ra) <0.5 μм болгож, бөөмийн наалдацыг багасгадаг.
Хүчиллэг угаах (жишээлбэл, HCl) нь үлдэгдэл бохирдуулагчийг зайлуулдаг.

Нарийн шалгалт:

Дулааны цохилтын туршилт: Хагарлын эсэргүүцлийг шалгахын тулд 25℃-аас 1200℃ хооронд хурдан эргүүлнэ.
Цэвэр байдлын шинжилгээ: Гялалзах массын спектрометр (GDMS) нь ул мөрийн хольцыг илрүүлдэг.

Эдгээр салбаруудад кварцын завь яагаад орлуулшгүй вэ?

Химийн идэвхгүй байдал: Өндөр температурт хүчил, шүлт, хлор, технологийн хийтэй урвалд ороход тэсвэртэй.

Дулааны тогтвортой байдал: Хэт бага CTE-ийн улмаас хурдан дулааны эргэлтийн хувьд металл эсвэл керамикаас хамаагүй давуу.

Оптик ил тод байдал: Зургийн тусламжтай ЗСӨ-ийн процессуудад хэт ягаан туяаны туяа дамжуулах боломжийг олгоно.

Харьцуулалт:

Цахиурын карбид (SiC) завь: Хүчилтөрөгчтэй илүү өндөр өртөгтэй, урвалд ордог (CO2 үүсгэдэг).

Графит завь: Өрөөний эсэргүүцэлд нөлөөлөх нүүрстөрөгчийн бохирдлын эрсдэл.

Фотоволтайк үйлдвэрлэлийн шугамд кварцын завь хэрхэн ажилладаг вэ?

Фосфорын тархалт:
Үйл явц: Цахиур ялтсуудыг кварцын завинд ачиж, PN уулзвар үүсгэхийн тулд 850-950 ℃ температурт POCl3 хийд оруулдаг.
Кварц нь түрэмгий POCl3 орчны эсрэг зэврэлтээс хамгаалах өндөр чадвартай.

PERC эсийн идэвхгүйжилт:
Үйл явц: Арын гадаргууг идэвхгүйжүүлэхийн тулд Al2O3-ийн тунадасжилтын үед вафель барьж, хувиргах үр ашгийг нэмэгдүүлнэ.
Чухал параметр: Слотын загвар нь хальсны зузааныг ≤3% жигд болгодог.

Кварцын завь нь өрмөнцөр боловсруулах нарийвчлалыг хэрхэн хангадаг вэ?

Исэлдэлтийн процессууд:
Үйл явц: Вафель нь SiO2 давхаргыг ургуулахын тулд 1100 ℃ температурт хуурай/нойтон исэлдүүлэх зорилгоор кварцын завинд босоо байдлаар ачигддаг.
Загварын онцлог: Өрөөний хана нь гулсахаас сэргийлж 5-10 ° өнцгөөр наасан.

CVD процессууд:
Процесс: Si3N4 эсвэл полисиликон хуримтлуулах үед плазмын жигд тархалтыг идэвхжүүлнэ.
Инноваци: Нарийвчилсан загварууд нь киноны тууштай байдлыг сайжруулахын тулд хийн урсгалын сувгуудыг агуулдаг.

Сул зогсолтыг багасгахын зэрэгцээ кварц боагийн ашиглалтын хугацааг уртасгах ямар дасгалууд вэ?

Цэвэрлэгээний мөчлөг:
Өдөр бүр: Ионгүйжүүлсэн ус + CO2 цасан тийрэлтэт цэвэрлэгээ нь сул хэсгүүдийг арилгана.

Долоо хоног бүр: 5% нимбэгийн хүчилд 80 хэмд дүрвэл металлын ислийг уусгана.

Хяналтын хяналтын хуудас:
Девитрификация: Кварц дээрх цагаан толбо нь талстжилтыг илтгэнэ; хамрах хүрээ 5%-иас хэтэрсэн тохиолдолд солино.
Бичил хагарал: Гадаргуу дээрх согогийг илрүүлэхийн тулд будгийн нэвтрэлтийн туршилтыг ашиглана.

Ямар нээлтүүд кварц завины технологийг дахин тодорхойлох вэ?

IoT-ийг дэмждэг завь:
Оруулсан шилэн Bragg сараалжтай (FBG) мэдрэгч нь температурын градиентийг бодит цаг хугацаанд (±1 ° C нарийвчлал) хянадаг.

Нарийвчилсан өнгөлгөө:
Yttria тогтворжуулсан циркон (YSZ) бүрээс нь эпитаксиаль реакторт цахиурын карбидын хуримтлалыг 70% -иар бууруулдаг.

Нэмэлт үйлдвэрлэл:
Тор бүтэцтэй 3D хэвлэсэн кварц завь нь хүч чадлаа хадгалахын зэрэгцээ жинг 40% бууруулсан.

Дүгнэлт

Тераваттын хэмжээний нарны фермүүдийг идэвхжүүлэхээс эхлээд дэвшилтэт хагас дамжуулагчаар дамжуулан хиймэл оюун ухааны хувьсгалыг эрчимжүүлэх хүртэл,кварцын завьорчин үеийн технологийн эгэл жирийн ажилчид юм. Аж үйлдвэрүүд жижгэрүүлэлт, үр ашгийн хил хязгаарыг давж байгаа тул кварц завины дизайн, материал судлалын инноваци чухал хэвээр байх бөгөөд энэ нь хиймэл оюун ухаан, квант тооцооллын эрин үед ч зарим "хуучин үеийн" материалууд ирээдүйн түлхүүрүүдийг хадгалсаар байгааг нотолж байна.