क्वार्ट्ज डुङ्गा भनेको के हो?
A क्वार्ट्ज डुङ्गाउच्च-शुद्धता फ्युज्ड सिलिकाबाट बनेको एक सटीक वाहक हो, जसमा सामान्यतया बहु-स्लट डिजाइन हुन्छ। यो उच्च-तापमान प्रक्रियाहरूमा सिलिकन वेफरहरू, अर्धचालक सब्सट्रेटहरू, वा अन्य सामग्रीहरू समात्न प्रयोग गरिन्छ। फोटोभोल्टिक र अर्धचालक निर्माणमा, क्वार्ट्ज डुङ्गाहरू प्रसार, रासायनिक वाष्प निक्षेपण (CVD), र एनिलिङ जस्ता महत्वपूर्ण प्रक्रियाहरूको लागि आवश्यक उपकरणहरू हुन्, जसले उत्पादन दक्षता र उत्पादन उपजलाई प्रत्यक्ष रूपमा असर गर्छ।
मुख्य कार्यहरू:
फोटोभोल्टिक्स: उच्च-तापमान भट्टीहरूमा सिलिकन वेफरहरूको लागि फस्फोरस प्रसार (PN जंक्शनहरू बनाउन) र निष्क्रियता तह निक्षेपणमा प्रयोग गरिन्छ।
अर्धचालकहरू: चिप निर्माणमा अक्सिडेशन, एचिंग, र पातलो-फिल्म निक्षेपणको समयमा वेफरहरू बोक्छ।
क्वार्ट्ज डुङ्गा कसरी डिजाइन र निर्माण गरिन्छ?
को डिजाइनक्वार्ट्ज वेफर डुङ्गानिम्न मापदण्डहरू पूरा गर्नुपर्छ:
-अति उच्च शुद्धता:
प्रदूषणबाट बच्नको लागि कच्चा SiO2 सामग्रीको शुद्धता ९९.९९% भन्दा बढी हुनुपर्छ।
-उच्च-तापमान प्रतिरोध:
संरचनात्मक ह्रास बिना १२०० डिग्री सेल्सियस भन्दा माथिको तापक्रममा लामो समयसम्म सम्पर्कमा रहनुहोस्।
-कम तापीय विस्तार:
वार्पिङ वा क्र्याक हुनबाट रोक्नको लागि थर्मल एक्सपेन्सन (CTE) को गुणांक (≈5.5 10-6/℃) न्यूनतम गर्नुपर्छ।
-प्रेसिजन स्लट डिजाइन:
एकरूप ताप सुनिश्चित गर्न ±०.१ मिमी भित्र स्लट स्पेसिङ सहिष्णुता नियन्त्रण गरिन्छ।
क्वार्ट्ज डुङ्गा कसरी बनाइन्छ?
कच्चा पदार्थ शुद्धीकरण:
प्राकृतिक क्वार्ट्ज बालुवालाई २००० डिग्री सेल्सियसमा विद्युतीय चाप भट्टीमा पगालिन्छ ताकि Fe, Al, र Na जस्ता अशुद्धताहरू हटाइयोस्।
बनाउने प्रविधिहरू:
सीएनसी मेसिनिङ: कम्प्युटर-निर्देशित उपकरणहरूले सब-मिलिमिटर शुद्धताका साथ स्लटहरू कुँद्छन्।
मोल्ड कास्टिङ: जटिल ज्यामितिहरूको लागि, फ्युज गरिएको सिलिकालाई ग्रेफाइट मोल्डहरूमा खन्याइन्छ र सिंटर गरिन्छ।
सतह पूर्णता:
हीरा-उपकरण पालिसिङले सतहको खस्रोपन (Ra) <0.5 μm प्राप्त गर्छ, कण आसंजनलाई कम गर्छ।
एसिड धुने (जस्तै, HCl) ले अवशिष्ट दूषित पदार्थहरू हटाउँछ।
कडा परीक्षण:
थर्मल शक परीक्षण: क्र्याक प्रतिरोध जाँच गर्न २५ डिग्री सेल्सियस र १२०० डिग्री सेल्सियस बीचमा द्रुत रूपमा साइकल गरिएको।
शुद्धता विश्लेषण: ग्लो डिस्चार्ज मास स्पेक्ट्रोमेट्री (GDMS) ले ट्रेस अशुद्धता पत्ता लगाउँछ।
यी उद्योगहरूमा क्वार्ट्ज डुङ्गाहरू किन अपरिहार्य छन्?
रासायनिक जडत्व: उच्च तापक्रममा एसिड, क्षार, क्लोरिन र प्रशोधन ग्यासहरूसँग हुने प्रतिक्रियाहरूको प्रतिरोध गर्दछ।
थर्मल स्थिरता: अति-कम CTE को कारणले गर्दा द्रुत थर्मल साइक्लिङमा धातु वा सिरेमिक भन्दा धेरै उत्कृष्ट।
अप्टिकल पारदर्शिता: फोटो-सहायता प्राप्त CVD प्रक्रियाहरूको लागि UV-IR प्रकाश प्रसारणलाई अनुमति दिन्छ।
तुलना:
सिलिकन कार्बाइड (SiC) डुङ्गा: अक्सिजनसँग उच्च लागत र प्रतिक्रियाशीलता (CO2 उत्पन्न गर्दछ)।
ग्रेफाइट डुङ्गा: वेफर प्रतिरोधात्मकतालाई असर गर्ने कार्बन प्रदूषणको जोखिम।
फोटोभोल्टिक उत्पादन लाइनहरूमा क्वार्ट्ज डुङ्गाहरूले कसरी काम गर्छन्?
फस्फोरस प्रसार:
प्रक्रिया: सिलिकन वेफरहरूलाई क्वार्ट्ज डुङ्गाहरूमा लोड गरिन्छ र PN जंक्शनहरू बनाउनको लागि 850-950℃ मा POCl3 ग्यासमा पर्दाफास गरिन्छ।
आक्रामक POCl3 वातावरण विरुद्ध क्वार्ट्जमा उच्च जंग प्रतिरोध छ।
PERC सेल निष्क्रियता:
प्रक्रिया: रूपान्तरण दक्षता बढाउँदै, ब्याक-सतह निष्क्रियताको लागि Al2O3 निक्षेपणको समयमा वेफरहरू समात्छ।
महत्वपूर्ण प्यारामिटर: स्लट डिजाइनले फिल्मको मोटाई ≤3% को एकरूपता सुनिश्चित गर्दछ।
क्वार्ट्ज डुङ्गाहरूले वेफर प्रशोधनमा कसरी शुद्धता सुनिश्चित गर्छन्?
अक्सिडेशन प्रक्रियाहरू:
प्रक्रिया: SiO2 तहहरू बढाउन ११०० डिग्री सेल्सियसमा सुख्खा/भिजेको अक्सिडेशनको लागि वेफरहरूलाई क्वार्ट्ज डुङ्गामा ठाडो रूपमा लोड गरिन्छ।
डिजाइन विशेषता: वेफर चिप्लनबाट रोक्नको लागि स्लट भित्ताहरू ५-१०° कोणमा राखिएका छन्।
CVD प्रक्रियाहरू:
प्रक्रिया: Si3N4 वा पोलिसिलिकन निक्षेपणको समयमा एकरूप प्लाज्मा वितरण सक्षम बनाउँछ।
नवीनता: उन्नत डिजाइनहरूले फिल्म स्थिरता सुधार गर्न ग्यास प्रवाह च्यानलहरू समावेश गर्दछ।
कुन अभ्यासहरूले डाउनटाइम कम गर्दै क्वार्ट्ज बोआको आयु बढाउँछ?
सफाई चक्रहरू:
दैनिक: डिआयोनाइज्ड पानी + CO2 स्नो जेट सफाईले खुकुलो कणहरू हटाउँछ।
साप्ताहिक: ८० डिग्री सेल्सियसमा ५% साइट्रिक एसिडमा डुबाउँदा धातुको अक्साइड पग्लन्छ।
निरीक्षण चेकलिस्ट:
विकृतीकरण: क्वार्ट्जमा सेतो दागले क्रिस्टलाइजेसनलाई जनाउँछ; यदि कभरेज ५% भन्दा बढी छ भने बदल्नुहोस्।
सूक्ष्म दरारहरू: सतहको तल दोषहरू पत्ता लगाउन डाई पेनिट्रेन्ट परीक्षण प्रयोग गर्नुहोस्।
क्वार्ट्ज डुङ्गा प्रविधिलाई पुन: परिभाषित गर्ने सफलताहरू के के हुन्?
IoT-सक्षम डुङ्गाहरू:
इम्बेडेड फाइबर ब्राग ग्रेटिंग (FBG) सेन्सरहरूले वास्तविक-समय तापक्रम ढाँचा (±१°C शुद्धता) निगरानी गर्छन्।
उन्नत कोटिंग्स:
Yttria-स्थिर जिरकोनिया (YSZ) कोटिंग्सले एपिटेक्सियल रिएक्टरहरूमा सिलिकन कार्बाइड निर्माणलाई ७०% ले घटाउँछ।
थप उत्पादन:
जाली संरचना भएका थ्रीडी-प्रिन्टेड क्वार्ट्ज डुङ्गाहरूले बलियोपन कायम राख्दै ४०% ले तौल घटाउँछन्।
निष्कर्ष
टेरावाट-स्केल सौर्य फार्महरू सक्षम पार्नेदेखि उन्नत अर्धचालकहरू मार्फत एआई क्रान्तिलाई शक्ति प्रदान गर्नेसम्म,क्वार्ट्ज डुङ्गाआधुनिक प्रविधिको नम्र कार्यघोडा हो। उद्योगहरूले लघुकरण र दक्षताको सीमालाई धकेल्दै जाँदा, क्वार्ट्ज डुङ्गा डिजाइन र भौतिक विज्ञानमा आविष्कारहरू महत्त्वपूर्ण रहनेछन् - यसले प्रमाणित गर्दछ कि एआई र क्वान्टम कम्प्युटिङको युगमा पनि, केही "पुरानो-स्कूल" सामग्रीहरूले अझै पनि भविष्यको कुञ्जीहरू राख्छन्।
पोस्ट समय: मार्च-२०-२०२५