Kvarts qayig'i nima?
A kvarts qayig'iyuqori tozalikdagi eritilgan silikadan tayyorlangan nozik tashuvchi bo'lib, odatda ko'p slotli dizaynga ega. Silikon gofretlarni, yarimo'tkazgichli substratlarni yoki yuqori haroratli jarayonlarda boshqa materiallarni ushlab turish uchun ishlatiladi. Fotovoltaik va yarimo'tkazgichlarni ishlab chiqarishda kvarts qayiqlari diffuziya, kimyoviy bug'larning cho'kishi (CVD) va tavlanish kabi muhim jarayonlar uchun muhim vosita bo'lib, ishlab chiqarish samaradorligi va mahsulot rentabelligiga bevosita ta'sir qiladi.
Asosiy funktsiyalari:
Fotovoltaiklar: Fosfor diffuziyasida (PN birikmalarini hosil qilish uchun) va yuqori haroratli pechlarda silikon gofretlar uchun passivatsiya qatlamini cho'ktirishda ishlatiladi.
Yarimo'tkazgichlar: Chip ishlab chiqarishda oksidlanish, etching va yupqa plyonkali cho'kma paytida gofretlarni olib yuradi.
Kvarts qayig'i qanday ishlab chiqilgan va ishlab chiqarilgan?
ning dizaynikvarts gofretli qayiqquyidagi mezonlarga javob berishi kerak:
-Ultra yuqori tozalik:
SiO2 xom ashyosi ifloslanishning oldini olish uchun tozaligi 99,99% dan oshishi kerak.
-Yuqori haroratga chidamlilik:
Strukturaviy buzilishsiz 1200 ℃ dan yuqori haroratga uzoq vaqt ta'sir qilishiga bardosh bering.
-Past termal kengayish:
Buzilish yoki yorilishning oldini olish uchun issiqlik kengayish koeffitsienti (CTE) minimallashtirilishi kerak (≈5,5 10-6/℃).
-Nozik uyasi dizayni:
Bir xil isitishni ta'minlash uchun ±0,1 mm oralig'ida nazorat qilingan uyalar oralig'idagi bardoshlik.
Kvarts qayig'i qanday ishlab chiqariladi?
Xom ashyoni tozalash:
Tabiiy kvarts qumi Fe, Al va Na kabi aralashmalarni olib tashlash uchun 2000 ° C da elektr boshq pechida eritiladi.
Shakllantirish texnikasi:
CNC ishlov berish: Kompyuterda boshqariladigan asboblar millimetrdan past aniqlikdagi teshiklarni o'yib chiqaradi.
Qolib quyish: Murakkab geometriyalar uchun eritilgan silika grafit qoliplariga quyiladi va sinterlanadi.
Yuzaki mukammallik:
Olmos asboblari bilan silliqlash zarrachalarning yopishishini minimallashtirib, sirt pürüzlülüğü (Ra) <0,5 mkmga erishadi.
Kislota bilan yuvish (masalan, HCl) qoldiq ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlaydi.
Qattiq sinov:
Termal zarba sinovi: yorilish qarshiligini tekshirish uchun 25 ℃ dan 1200 ℃ gacha tezlikda aylantiriladi.
Soflik tahlili: Yorqin deşarj massa spektrometriyasi (GDMS) iz aralashmalarini aniqlaydi.
Nima uchun bu sohalarda kvarts qayiqlarini almashtirib bo'lmaydi?
Kimyoviy inertlik: Yuqori haroratlarda kislotalar, ishqorlar, xlor va texnologik gazlar bilan reaktsiyalarga qarshilik ko'rsatadi.
Termal barqarorlik: Ultra past CTE tufayli tez termal aylanishda metall yoki keramikadan ancha ustundir.
Optik shaffoflik: Fotosurat yordamida CVD jarayonlari uchun UV-IR nurlarini o'tkazish imkonini beradi.
Taqqoslash:
Silikon karbid (SiC) qayiq: Kislorod bilan yuqori narx va reaktivlik (CO2 hosil qiladi).
Grafit qayiq: Gofret qarshiligiga ta'sir qiluvchi uglerod bilan ifloslanish xavfi.
Fotovoltaik ishlab chiqarish liniyalarida kvarts qayiqlari qanday ishlaydi?
Fosforning tarqalishi:
Jarayon: Silikon gofretlar kvarts qayiqlariga solinadi va PN birikmalarini hosil qilish uchun 850-950 ℃ haroratda POCl3 gaziga ta'sir qiladi.
Kvarts tajovuzkor POCl3 muhitlariga nisbatan yuqori korroziyaga chidamliligiga ega.
PERC hujayra passivatsiyasi:
Jarayon: Al2O3 cho'kma paytida gofretlarni orqa yuza passivatsiyasi uchun ushlab turadi va konversiya samaradorligini oshiradi.
Kritik parametr: Slot dizayni plyonka qalinligi bir xilligini ≤3% ta'minlaydi.
Kvarts qayiqlari gofretni qayta ishlashda aniqlikni qanday ta'minlaydi?
Oksidlanish jarayonlari:
Jarayon: Gofretlar SiO2 qatlamlarini o'stirish uchun 1100 ℃ da quruq / nam oksidlanish uchun kvarts qayig'iga vertikal ravishda yuklanadi.
Dizayn xususiyati: Gofret sirg'alib ketishining oldini olish uchun 5-10 ° burchak ostida bo'lgan teshik devorlari.
CVD jarayonlari:
Jarayon: Si3N4 yoki polisilikon cho'kishi paytida plazmaning bir xil taqsimlanishini ta'minlaydi.
Innovatsiya: ilg'or dizaynlar plyonkaning mustahkamligini yaxshilash uchun gaz oqimi kanallarini o'z ichiga oladi.
Qanday amaliyotlar to'xtab qolish vaqtini kamaytirish bilan birga kvarts boa umrini uzaytiradi?
Tozalash tsikllari:
Kundalik: Deionizatsiyalangan suv + CO2 qor oqimini tozalash bo'shashgan zarralarni olib tashlaydi.
Haftalik: 80 ℃ da 5% limon kislotasiga botirish metall oksidlarini eritadi.
Tekshirish ro'yxati:
Devitrifikatsiya: Kvarsdagi oq dog'lar kristallanishni ko'rsatadi; agar qoplama 5% dan oshsa, o'zgartiring.
Microcracks: Er osti nuqsonlarini aniqlash uchun bo'yoqning penetratsion sinovidan foydalaning.
Qaysi yutuqlar kvarts qayiq texnologiyasini qayta aniqlaydi?
IoT-ni qo'llab-quvvatlaydigan qayiqlar:
O'rnatilgan tolali Bragg panjara (FBG) datchiklari real vaqt rejimida harorat gradientlarini (±1°C aniqlik) nazorat qiladi.
Kengaytirilgan qoplamalar:
Yttria-stabillashtirilgan zirkon (YSZ) qoplamalari epitaksial reaktorlarda kremniy karbid birikmasini 70% ga kamaytiradi.
Qo'shimchalar ishlab chiqarish:
Panjara konstruksiyalarga ega 3D-bosma kvarts qayiqlari kuchini saqlab qolgan holda og‘irlikni 40% ga qisqartiradi.
Xulosa
Teravatt miqyosli quyosh fermalarini ishga tushirishdan tortib, ilg'or yarimo'tkazgichlar orqali AI inqilobini quvvatlantirishgacha,kvarts qayig'izamonaviy texnologiyalarning oddiy ishchi otlari hisoblanadi. Sanoat miniatyuralashtirish va samaradorlik chegaralarini kengaytirar ekan, kvarts qayiqlari dizayni va materialshunoslik sohasidagi innovatsiyalar muhim ahamiyatga ega bo'lib qoladi - bu hatto AI va kvant hisoblash asrida ham ba'zi "eski maktab" materiallari kelajak kalitlarini saqlab qolishini isbotlaydi.
Yuborilgan vaqt: 20-mart-2025-yil