କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଡଙ୍ଗା କ'ଣ?
A କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଡଙ୍ଗାଏହା ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ଫ୍ୟୁଜଡ୍ ସିଲିକାରେ ତିଆରି ଏକ ସଠିକ୍ ବାହକ, ସାଧାରଣତଃ ଏକ ମଲ୍ଟି-ସ୍ଲଟ୍ ଡିଜାଇନ୍ ବିଶିଷ୍ଟ। ଏହା ଉଚ୍ଚ-ତାପମାତ୍ରା ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ ସିଲିକନ୍ ୱେଫର୍, ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ସବ୍ଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ କିମ୍ବା ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ସାମଗ୍ରୀ ଧରି ରଖିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। ଫଟୋଭୋଲ୍ଟାଇକ୍ ଏବଂ ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ଉତ୍ପାଦନରେ, କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଡଙ୍ଗାଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରସାରଣ, ରାସାୟନିକ ବାଷ୍ପ ଜମା (CVD), ଏବଂ ଆନିଲିଂ ଭଳି ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପ୍ରକ୍ରିୟା ପାଇଁ ଅତ୍ୟାବଶ୍ୟକୀୟ ଉପକରଣ, ଯାହା ସିଧାସଳଖ ଉତ୍ପାଦନ ଦକ୍ଷତା ଏବଂ ଉତ୍ପାଦ ଉତ୍ପାଦନକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରେ।
ମୁଖ୍ୟ କାର୍ଯ୍ୟଗୁଡ଼ିକ:
ଫଟୋଭୋଲଟାଇକ୍ସ: ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ଚୁଲିରେ ସିଲିକନ୍ ୱେଫର ପାଇଁ ଫସଫରସ୍ ପ୍ରସାରଣ (PN ଜଙ୍କସନ ଗଠନ କରିବା ପାଇଁ) ଏବଂ ପାସିଭେସନ୍ ସ୍ତର ଜମା କରିବାରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ।
ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର୍: ଚିପ୍ ନିର୍ମାଣରେ ଅକ୍ସିଡେସନ, ଏଚିଂ ଏବଂ ପତଳା-ଫିଲ୍ମ ଜମା ସମୟରେ ୱେଫର ବହନ କରେ।
କିପରି ଏକ କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଡଙ୍ଗା ଡିଜାଇନ୍ ଏବଂ ନିର୍ମିତ ହୁଏ?
ଡିଜାଇନ୍କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ୱାଫର ଡଙ୍ଗାନିମ୍ନଲିଖିତ ମାନଦଣ୍ଡ ପୂରଣ କରିବା ଆବଶ୍ୟକ:
-ଅତ୍ୟଧିକ-ଉଚ୍ଚ ବିଶୁଦ୍ଧତା:
ପ୍ରଦୂଷଣ ଏଡାଇବା ପାଇଁ କଞ୍ଚା SiO2 ସାମଗ୍ରୀର ଶୁଦ୍ଧତା 99.99% ଅତିକ୍ରମ କରିବା ଆବଶ୍ୟକ।
-ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ପ୍ରତିରୋଧ:
ସଂରଚନାତ୍ମକ ଅବନତି ବିନା 1200℃ ରୁ ଅଧିକ ତାପମାତ୍ରାରେ ଦୀର୍ଘ ସମୟ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ସଂସ୍ପର୍ଶରେ ରହିବାକୁ ସହ୍ୟ କରେ।
-ନିମ୍ନ ତାପଜ ବିସ୍ତାର:
ୱାର୍ପିଂ କିମ୍ବା ଫାଟିବା ରୋକିବା ପାଇଁ ତାପଜ ପ୍ରସାରଣ (CTE) ଗୁଣାଙ୍କକୁ ସର୍ବନିମ୍ନ (≈5.5 10-6/℃) କରିବାକୁ ପଡିବ।
-ପ୍ରିସିସନ୍ ସ୍ଲଟ୍ ଡିଜାଇନ୍:
ସମାନ ଗରମ ସୁନିଶ୍ଚିତ କରିବା ପାଇଁ ସ୍ଲଟ୍ ବ୍ୟବଧାନ ସହନଶୀଳତା ±0.1mm ମଧ୍ୟରେ ନିୟନ୍ତ୍ରିତ।
କିପରି ଏକ କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଡଙ୍ଗା ତିଆରି ହୁଏ?
କଞ୍ଚାମାଲ ଶୁଦ୍ଧିକରଣ:
Fe, Al, ଏବଂ Na ପରି ଅଶୁଦ୍ଧତା ଦୂର କରିବା ପାଇଁ ପ୍ରାକୃତିକ କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ବାଲିକୁ 2000°C ତାପମାତ୍ରାରେ ଏକ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଆର୍କ ଫର୍ଣ୍ଣେସରେ ତରଳାଯାଏ।
ଗଠନ କୌଶଳ:
CNC ମେସିନିଂ: କମ୍ପ୍ୟୁଟର-ନିର୍ଦ୍ଦେଶିତ ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକ ସବ୍-ମିଲିମିଟର ସଠିକତା ସହିତ ସ୍ଲଟ୍ ଖୋଦନ କରନ୍ତି।
ଛାଞ୍ଚ କାଷ୍ଟିଂ: ଜଟିଳ ଜ୍ୟାମିତି ପାଇଁ, ଫ୍ୟୁଜଡ୍ ସିଲିକାକୁ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଛାଞ୍ଚରେ ଢାଳି ସିଣ୍ଟର କରାଯାଏ।
ପୃଷ୍ଠ ପୂର୍ଣ୍ଣତା:
ହୀରା-ଉପକରଣ ପଲିସିଂ ପୃଷ୍ଠର ରୁକ୍ଷତା (Ra) <0.5 μm ହାସଲ କରେ, ଯାହା କଣିକା ଆସନକୁ କମ କରିଥାଏ।
ଏସିଡ୍ ଧୋଇବା (ଯଥା, HCl) ଅବଶିଷ୍ଟ ପ୍ରଦୂଷଣକୁ ଦୂର କରେ।
କଠୋର ପରୀକ୍ଷଣ:
ଥର୍ମାଲ୍ ଆଘାତ ପରୀକ୍ଷା: ଫାଟ ପ୍ରତିରୋଧ ଯାଞ୍ଚ କରିବା ପାଇଁ 25℃ ଏବଂ 1200℃ ମଧ୍ୟରେ ଦ୍ରୁତ ଗତିରେ ସାଇକେଲ୍ ଚଲାଇ।
ଶୁଦ୍ଧତା ବିଶ୍ଳେଷଣ: ଗ୍ଲୋ ଡିସଚାର୍ଜ ମାସ୍ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରୋମେଟ୍ରି (GDMS) ଟ୍ରେସ୍ ଅଶୁଦ୍ଧତା ଚିହ୍ନଟ କରେ।
ଏହି ଶିଳ୍ପଗୁଡ଼ିକରେ କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଡଙ୍ଗା କାହିଁକି ଅପରିବର୍ତ୍ତନୀୟ?
ରାସାୟନିକ ଜଡ଼ତା: ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ଏସିଡ୍, କ୍ଷାର, କ୍ଲୋରିନ୍ ଏବଂ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଗ୍ୟାସ୍ ସହିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାକୁ ପ୍ରତିରୋଧ କରେ।
ଥର୍ମାଲ୍ ସ୍ଥିରତା: ଅତ୍ୟଧିକ ନିମ୍ନ CTE ଯୋଗୁଁ ଦ୍ରୁତ ତାପଜ ସାଇକେଲ ଚାଳନାରେ ଧାତୁ କିମ୍ବା ମାଟି ପାତ୍ର ଅପେକ୍ଷା ବହୁତ ଉନ୍ନତ।
ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ସ୍ୱଚ୍ଛତା: ଫଟୋ-ସହାୟିତ CVD ପ୍ରକ୍ରିୟା ପାଇଁ UV-IR ଆଲୋକ ପ୍ରସାରଣକୁ ଅନୁମତି ଦିଏ।
ତୁଳନା:
ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ (SiC) ଡଙ୍ଗା: ଅମ୍ଳଜାନ ସହିତ ଅଧିକ ମୂଲ୍ୟ ଏବଂ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳତା (CO2 ସୃଷ୍ଟି କରେ)।
ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଡଙ୍ଗା: ୱାଫର ପ୍ରତିରୋଧକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରୁଥିବା କାର୍ବନ ପ୍ରଦୂଷଣର ଆଶଙ୍କା।
ଫଟୋଭୋଲଟାଇକ୍ ଉତ୍ପାଦନ ଲାଇନରେ କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଡଙ୍ଗାଗୁଡ଼ିକ କିପରି କାର୍ଯ୍ୟ କରେ?
ଫସଫରସ୍ ପ୍ରସାରଣ:
ପ୍ରକ୍ରିୟା: ସିଲିକନ୍ ୱେଫରଗୁଡ଼ିକୁ କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଡଙ୍ଗାରେ ଲୋଡ୍ କରାଯାଏ ଏବଂ 850-950℃ ତାପମାତ୍ରାରେ POCl3 ଗ୍ୟାସର ସମ୍ମୁଖକୁ ଆସି PN ଜଙ୍କସନ ତିଆରି କରାଯାଏ।
କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ର ଆକ୍ରମଣାତ୍ମକ POCl3 ପରିବେଶ ବିରୁଦ୍ଧରେ ଉତ୍କୃଷ୍ଟ କ୍ଷରଣ ପ୍ରତିରୋଧ ଶକ୍ତି ଅଛି।
PERC କୋଷ ନିଷ୍କ୍ରିୟତା:
ପ୍ରକ୍ରିୟା: ପଛ-ପୃଷ୍ଠ ନିଷ୍କ୍ରିୟକରଣ ପାଇଁ Al2O3 ଜମା ସମୟରେ ୱେଫରଗୁଡ଼ିକୁ ଧରି ରଖେ, ରୂପାନ୍ତର ଦକ୍ଷତା ବୃଦ୍ଧି କରେ।
ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପାରାମିଟର: ସ୍ଲଟ୍ ଡିଜାଇନ୍ ଫିଲ୍ମ ଘନତା ସମାନତା ≤3% ସୁନିଶ୍ଚିତ କରେ।
ୱାଫର ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣରେ କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଡଙ୍ଗାଗୁଡ଼ିକ କିପରି ସଠିକତା ସୁନିଶ୍ଚିତ କରନ୍ତି?
ଅକ୍ସିକରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟା:
ପ୍ରକ୍ରିୟା: SiO2 ସ୍ତର ବୃଦ୍ଧି କରିବା ପାଇଁ ଶୁଖିଲା/ଓଦା ଅକ୍ସିଡେସନ ପାଇଁ ୱେଫରଗୁଡ଼ିକୁ କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଡଙ୍ଗାରେ ଭୂଲମ୍ବ ଭାବରେ ଲୋଡ୍ କରାଯାଏ।
ଡିଜାଇନ୍ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ: ୱାଫର ଖସିଯିବାକୁ ରୋକିବା ପାଇଁ ସ୍ଲଟ୍ କାନ୍ଥଗୁଡ଼ିକୁ 5-10° କୋଣରେ ରଖାଯାଇଛି।
CVD ପ୍ରକ୍ରିୟାଗୁଡ଼ିକ:
ପ୍ରକ୍ରିୟା: Si3N4 କିମ୍ବା ପଲିସିଲିକନ୍ ଜମା ସମୟରେ ସମାନ ପ୍ଲାଜ୍ମା ବଣ୍ଟନକୁ ସକ୍ଷମ କରେ।
ନୂତନତ୍ୱ: ଉନ୍ନତ ଫିଲ୍ମ ସ୍ଥିରତା ପାଇଁ ଉନ୍ନତ ଡିଜାଇନ୍ ଗ୍ୟାସ୍ ପ୍ରବାହ ଚ୍ୟାନେଲଗୁଡ଼ିକୁ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ କରେ।
କେଉଁ ଅଭ୍ୟାସଗୁଡ଼ିକ ଡାଉନଟାଇମ୍ କମ କରିବା ସହିତ କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ବୋଆର ଜୀବନକାଳ ବୃଦ୍ଧି କରେ?
ସଫା କରିବା ଚକ୍ରଗୁଡ଼ିକ:
ପ୍ରତିଦିନ: ଡିଆୟୋନାଇଜଡ୍ ପାଣି + CO2 ସ୍ନୋ ଜେଟ୍ ସଫା କରିବା ଦ୍ୱାରା ଢିଲା କଣିକା ଦୂର ହୁଏ।
ସାପ୍ତାହିକ: 80℃ ତାପମାତ୍ରାରେ 5% ସାଇଟ୍ରିକ୍ ଏସିଡ୍ ରେ ବୁଡ଼ାଇ ଦେଲେ ଧାତୁ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଦ୍ରବୀଭୂତ ହୁଏ।
ଯାଞ୍ଚ ଯାଞ୍ଚ ତାଲିକା:
ଡେଭିଟ୍ରିଫିକେସନ୍: କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଉପରେ ଧଳା ଦାଗ ସ୍ଫଟିକୀକରଣକୁ ସୂଚିତ କରେ; ଯଦି କଭରେଜ୍ 5% ଅତିକ୍ରମ କରେ ତେବେ ବଦଳାନ୍ତୁ।
ମାଇକ୍ରୋକ୍ରାକ୍: ଉପ-ପୃଷ୍ଠ ଦୋଷ ଚିହ୍ନଟ କରିବା ପାଇଁ ଡାଇ ପେନେଟ୍ରାଣ୍ଟ ପରୀକ୍ଷଣ ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତୁ।
କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଡଙ୍ଗା ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟାକୁ କେଉଁ ସଫଳତା ପୁନଃପରିଭାଷିତ କରିବ?
IoT-ସକ୍ଷମ ଡଙ୍ଗାଗୁଡ଼ିକ:
ଏମ୍ବେଡେଡ୍ ଫାଇବର ବ୍ରାଗ୍ ଗ୍ରେଟିଂ (FBG) ସେନ୍ସରଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରକୃତ-ସମୟ ତାପମାତ୍ରା ଗ୍ରେଡିଏଣ୍ଟ (±1°C ସଠିକତା) ନିରୀକ୍ଷଣ କରନ୍ତି।
ଉନ୍ନତ ଆବରଣ:
ଇଟ୍ରିଆ-ସ୍ଥିର ଜିରକୋନିଆ (YSZ) ଆବରଣ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ରିଆକ୍ଟରରେ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଜମାକୁ 70% ହ୍ରାସ କରେ।
ଆଡିଟିଭ୍ ଉତ୍ପାଦନ:
ଜାଲି ସଂରଚନା ସହିତ 3D-ପ୍ରିଣ୍ଟେଡ୍ କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଡଙ୍ଗାଗୁଡ଼ିକ ଶକ୍ତି ବଜାୟ ରଖିବା ସହିତ 40% ଓଜନ ହ୍ରାସ କରେ।
ଉପସଂହାର
ଟେରାୱାଟ୍-ସ୍କେଲ ସୌର ଫାର୍ମକୁ ସକ୍ଷମ କରିବାଠାରୁ ଆରମ୍ଭ କରି ଉନ୍ନତ ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ମାଧ୍ୟମରେ AI ବିପ୍ଳବକୁ ଶକ୍ତି ପ୍ରଦାନ କରିବା ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ,କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଡଙ୍ଗାଆଧୁନିକ ପ୍ରଯୁକ୍ତିର ଅଦ୍ଭୁତ କାର୍ଯ୍ୟଘୋଡ଼ା। ଶିଳ୍ପଗୁଡ଼ିକ କ୍ଷୁଦ୍ରକରଣ ଏବଂ ଦକ୍ଷତାର ସୀମାକୁ ଆଗକୁ ବଢ଼ାଇବା ସହିତ, କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଡଙ୍ଗା ଡିଜାଇନ୍ ଏବଂ ସାମଗ୍ରୀ ବିଜ୍ଞାନରେ ଉଦ୍ଭାବନ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ରହିବ - ଏହା ପ୍ରମାଣିତ କରୁଛି ଯେ AI ଏବଂ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ କମ୍ପ୍ୟୁଟିଂ ଯୁଗରେ ମଧ୍ୟ, କିଛି "ପୁରୁଣା" ସାମଗ୍ରୀ ଭବିଷ୍ୟତର ଚାବିକାଠି ଧରି ରହିଛି।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ମାର୍ଚ୍ଚ-୨୦-୨୦୨୫