Ilana idagbasoke ti silikoni monocrystalline ni a ṣe ni kikun ni aaye ooru. Aaye ooru ti o dara ṣe iranlọwọ lati mu didara awọn kirisita dara si ati pe o ni ṣiṣe kristali ti o ga julọ. Apẹrẹ aaye ooru ni pataki n pinnu awọn iyipada ninu awọn ipele iwọn otutu ninu aaye ooru ti o lagbara ati sisan gaasi ninu yara ileru. Iyatọ ninu awọn ohun elo ti a lo ninu aaye ooru taara pinnu igbesi aye iṣẹ ti aaye ooru. Aaye ooru ti ko ni oye kii ṣe pe o nira lati dagba awọn kirisita ti o pade awọn ibeere didara nikan, ṣugbọn ko le dagba monocrystalline pipe labẹ awọn ibeere ilana kan. Idi niyi ti ile-iṣẹ silikoni monocrystalline ti o fa taara ka apẹrẹ aaye ooru si imọ-ẹrọ pataki julọ ati pe o nawo agbara eniyan ati awọn orisun ohun elo nla ninu iwadii ati idagbasoke aaye ooru.
Ètò ooru náà jẹ́ ti onírúurú ohun èlò pápá ooru. A kàn ṣe àgbékalẹ̀ àwọn ohun èlò tí a lò nínú pápá ooru ní ṣókí. Ní ti ìpínkiri iwọn otutu nínú pápá ooru àti ipa rẹ̀ lórí fífà kristali, a kò ní ṣàyẹ̀wò rẹ̀ níbí. Ohun èlò pápá ooru náà tọ́ka sí ìṣètò àti apá ìdábòbò ooru nínú yàrá ìgbóná afẹ́fẹ́ ti ìdàgbàsókè kristali, èyí tí ó ṣe pàtàkì fún ṣíṣẹ̀dá ìpínkiri iwọn otutu tí ó yẹ ní àyíká yíyọ semiconductor àti kristali.
1. Ohun elo eto aaye ooru
Ohun èlò ìpìlẹ̀ fún ọ̀nà ìfàmọ́ra tààrà láti gbin silikoni monocrystalline ni graphite tó mọ́ tónítóní. Àwọn ohun èlò graphite ń kó ipa pàtàkì nínú iṣẹ́ òde òní. Wọ́n lè lò wọ́n gẹ́gẹ́ bí àwọn èròjà ìṣètò pápá ooru bíiÀwọn ohun èlò ìgbóná, awọn ọpọn itọsọna, àwọn ohun èlò ìkòkò, àwọn páìpù ìdábòbò, àwọn àwo ìfọṣọ, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ nínú ìpèsè silikoni monocrystalline nípasẹ̀ ọ̀nà Czochralski.
Àwọn ohun èlò graphiteWọ́n yàn wọ́n nítorí pé wọ́n rọrùn láti sè ní ìwọ̀n ńlá, wọ́n lè ṣe àtúnṣe wọn, wọ́n sì lè kojú ooru gíga. Erogba ní ìrísí dáyámọ́ńdì tàbí graphite ní ojú ìyọ́ tó ga ju èyíkéyìí ohun èlò tàbí èròjà lọ. Àwọn ohun èlò graphite lágbára gan-an, pàápàá jùlọ ní àwọn iwọ̀n otútù gíga, àti agbára ìṣiṣẹ́ iná mànàmáná àti ooru wọn tún dára gan-an. Ìṣiṣẹ́ iná mànàmáná rẹ̀ mú kí ó yẹ gẹ́gẹ́ bíẹrọ itutuohun èlò. Ó ní ìwọ̀n ìfọwọ́sowọ́pọ̀ ooru tó tẹ́lọ́rùn, èyí tó ń jẹ́ kí ooru tí ẹ̀rọ ìgbóná náà ń mú jáde lè pín káàkiri dé ibi tí a lè so mọ́ àwọn ohun èlò ìgbóná àti àwọn apá mìíràn nínú pápá ooru. Síbẹ̀síbẹ̀, ní àwọn iwọ̀n otútù gíga, pàápàá jùlọ ní àwọn ọ̀nà jíjìn, ọ̀nà ìgbésẹ̀ ooru pàtàkì ni ìtànṣán.
A kọ́kọ́ ṣe àwọn ẹ̀yà graphite pẹ̀lú àwọn èròjà carbonaceous díẹ̀ tí a dàpọ̀ mọ́ ìdìpọ̀, a sì ṣe é nípa lílo extrusion tàbí ìtẹ̀sí isostatic. Àwọn ẹ̀yà graphite tó dára jùlọ ni a sábà máa ń tẹ̀ ní ìyàsọ́tọ̀. A kọ́kọ́ ṣe gbogbo ẹ̀yà náà ní carbon, lẹ́yìn náà a tún ṣe graphitized ní ìwọ̀n otútù gíga, tó sún mọ́ 3000°C. Àwọn ẹ̀yà tí a ṣe láti inú gbogbo ẹ̀yà wọ̀nyí ni a sábà máa ń wẹ̀ mọ́ nínú afẹ́fẹ́ tí ó ní chlorine ní ìwọ̀n otútù gíga láti mú ìbàjẹ́ irin kúrò láti bá àwọn ohun tí ilé iṣẹ́ semiconductor béèrè fún mu. Síbẹ̀síbẹ̀, lẹ́yìn ìwẹ̀nùmọ́ tó dára, ìwọ̀n ìbàjẹ́ irin pọ̀ ju èyí tí a gbà láàyè fún àwọn ohun èlò silicon monocrystalline. Nítorí náà, a gbọ́dọ̀ ṣọ́ra nínú àwòrán pápá ooru láti dènà ìbàjẹ́ àwọn ẹ̀yà wọ̀nyí láti wọ inú ojú yo tàbí crystalline.
Àwọn ohun èlò graphite lè wọ inú omi díẹ̀, èyí sì mú kí ó rọrùn fún irin tó kù láti dé ojú ilẹ̀. Ní àfikún, silicon monoxide tó wà nínú gáàsì ìwẹ̀nùmọ́ tó yí ojú ilẹ̀ graphite ká lè wọ inú ọ̀pọ̀lọpọ̀ ohun èlò kí ó sì ṣe àtúnṣe.
Àwọn ohun èlò ìgbóná iná silikoni monocrystalline ni a fi àwọn irin tí kò ṣeé yípadà bíi tungsten àti molybdenum ṣe. Bí ìmọ̀ ẹ̀rọ ìṣiṣẹ́ graphite ṣe ń pọ̀ sí i, àwọn ohun èlò iná mànàmáná ti ìsopọ̀ láàrín àwọn ohun èlò graphite ti di dídára, àwọn ohun èlò ìgbóná iná silikoni monocrystalline ti rọ́pò tungsten, molybdenum àti àwọn ohun èlò míràn. Lọ́wọ́lọ́wọ́, ohun èlò graphite tí a lò jùlọ ni isostatic graphite. Ìmọ̀ ẹ̀rọ ìpèsè graphite isostatic orílẹ̀-èdè mi jẹ́ èyí tí ó padà sẹ́yìn díẹ̀, àti pé ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ohun èlò graphite tí a lò nínú iṣẹ́ photovoltaic ilẹ̀ òkèèrè ni a kó wọlé láti òkèèrè. Àwọn olùṣe graphite isostatic àjèjì ní pàtàkì pẹ̀lú SGL ti Germany, Tokai Carbon ti Japan, Toyo Tanso ti Japan, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ. Nínú àwọn ohun èlò ìgbóná iná silikoni monocrystalline ti Czochralski, a máa ń lo àwọn ohun èlò ìdàpọ̀ C/C nígbà míì, wọ́n sì ti bẹ̀rẹ̀ sí í lò wọ́n láti ṣe àwọn bolts, nuts, crucibles, load plates àti àwọn èròjà míràn. Àwọn àkójọpọ̀ erogba/carbon (C/C) jẹ́ àwọn àkójọpọ̀ erogba tí a fi okun erogba ṣe pẹ̀lú àwọn ànímọ́ tó tayọ bíi agbára pàtó gíga, modulus pàtó gíga, ìwọ̀n ìfàsẹ́yìn ooru kékeré, agbára ìdarí itanna tó dára, agbára ìfọ́ egungun gíga, agbára lílágbára díẹ̀, agbára ìgbóná ooru, agbára ìdènà ipata, àti agbára ìdènà otutu gíga. Lọ́wọ́lọ́wọ́, a ń lò wọ́n ní gbogbogbòò ní afẹ́fẹ́, eré-ìje, àwọn ohun èlò biomaterial àti àwọn pápá mìíràn gẹ́gẹ́ bí àwọn ohun èlò ìṣètò tuntun tí ó dúró ṣinṣin ní ìwọ̀n otutu gíga. Lọ́wọ́lọ́wọ́, àwọn ìṣòro pàtàkì tí àwọn àkójọpọ̀ C/C ilé ń dojúkọ ṣì jẹ́ àwọn ọ̀ràn ìnáwó àti ìdàgbàsókè ilé iṣẹ́.
Ọ̀pọ̀lọpọ̀ ohun èlò mìíràn ló wà tí a ń lò láti ṣe àwọn pápá ooru. Grafiti tí a fi okun erogba ṣe ní àwọn ànímọ́ ẹ̀rọ tí ó dára jù; ṣùgbọ́n ó gbowólórí jù, ó sì ní àwọn ohun èlò míràn fún ṣíṣe àwòrán.Silikoni carbide (SiC)jẹ́ ohun èlò tó dára ju graphite lọ ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ ọ̀nà, ṣùgbọ́n ó gbowó púpọ̀, ó sì ṣòro láti ṣe àwọn ẹ̀yà tó tóbi. Síbẹ̀síbẹ̀, a sábà máa ń lo SiC gẹ́gẹ́ bíIbora CVDláti mú kí àwọn ẹ̀yà graphite tí a fi sínú gaasi silicon monoxide tí ó ń bàjẹ́ pọ̀ sí i, ó sì tún lè dín ìbàjẹ́ láti inú graphite kù. Ìbòrí CVD silicon carbide tí ó nípọn náà ń dènà àwọn ohun ìbàjẹ́ tí ó wà nínú ohun èlò graphite oníhò kékeré láti dé ojú ilẹ̀.
Òmíràn ni erogba CVD, èyí tí ó tún lè ṣẹ̀dá ìpele tó lágbára lórí apá graphite. Àwọn ohun èlò mìíràn tí ó lè kojú ooru gíga, bíi molybdenum tàbí àwọn ohun èlò seramiki tí ó lè bá àyíká gbé, ni a lè lò níbi tí kò sí ewu láti ba yo náà jẹ́. Síbẹ̀síbẹ̀, àwọn ohun èlò seramiki oxide sábà máa ń ní ìwọ̀nba ní lílò wọn sí àwọn ohun èlò graphite ní ìwọ̀n otútù gíga, àwọn àṣàyàn díẹ̀ sì wà tí a bá nílò ìdènà. Ọ̀kan ni nitride hexagonal boron (tí a máa ń pè ní white graphite nítorí àwọn ànímọ́ tí ó jọra), ṣùgbọ́n àwọn ànímọ́ ẹ̀rọ náà kò dára. Molybdenum ni a sábà máa ń lò fún àwọn ipò ooru gíga nítorí iye owó rẹ̀ díẹ̀, ìwọ̀n ìtànkálẹ̀ kékeré nínú àwọn kirisita silikoni, àti ìwọ̀n ìpínyà tí ó kéré gan-an ti nǹkan bí 5×108, èyí tí ó gba ààyè fún iye kan ti ìbàjẹ́ molybdenum kí ó tó ba ìṣètò kirisita jẹ́.
2. Awọn ohun elo idabobo ooru
Ohun èlò ìdábòbò tí a sábà máa ń lò jùlọ ni ẹ̀rọ erogba ní onírúurú ìrísí. A fi okùn tín-tín ṣe ẹ̀rọ erogba, èyí tí ó ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí ìdábòbò nítorí pé wọ́n ń dí ìtànṣán ooru ní ọ̀pọ̀ ìgbà lórí ìjìnnà kúkúrú. A fi ẹ̀rọ erogba rírọ̀ hun ún sí àwọn ìwé tín-tín díẹ̀, èyí tí a ó gé sí ìrísí tí a fẹ́ kí a sì tẹ̀ ẹ́ mọ́lẹ̀ dáadáa. Àwọn ẹ̀rọ erogba tí a ti tọ́jú ni a fi àwọn ohun èlò okùn tí ó jọra ṣe, a sì lo ẹ̀rọ ìdè tí ó ní ẹ̀rọ erogba láti so àwọn okùn tí a ti fọ́n káàkiri pọ̀ mọ́ ohun tí ó le koko tí ó sì ní ìrísí. Lílo ìdúró èéfín kẹ́míkà ti ẹ̀rọ erogba dípò ìdè lè mú kí àwọn ànímọ́ ẹ̀rọ ohun èlò náà sunwọ̀n sí i.
Lọ́pọ̀ ìgbà, a máa ń fi ìbòrí graphite tàbí foil bo ojú òde ti aṣọ ìdènà ooru láti dín ìfọ́ àti ìbàjẹ́ kù, àti láti dín ìbàjẹ́ àwọn èròjà ìdọ̀tí kù. Àwọn irú ohun èlò ìdènà ooru mìíràn tí a fi erogba ṣe tún wà, bíi foomu erogba. Ní gbogbogbòò, àwọn ohun èlò tí a fi graphitized ṣe ni a fẹ́ràn nítorí pé graphitization dín agbègbè ojú okùn náà kù gidigidi. Ìjákulẹ̀ àwọn ohun èlò tí ó ga yìí dínkù gidigidi, kò sì gba àkókò púpọ̀ láti fa iná ààrò sí ibi tí ó yẹ. Òmíràn ni ohun èlò ìdàpọ̀ C/C, èyí tí ó ní àwọn ànímọ́ tí ó tayọ bí ìwọ̀n tí ó fẹ́ẹ́rẹ́fẹ́, ìfaradà ìbàjẹ́ gíga àti agbára gíga. Tí a bá lò ó ní àwọn pápá ooru láti rọ́pò àwọn ẹ̀yà graphite, ó dín ìgbà tí a bá ń rọ́pò àwọn ẹ̀yà graphite kù gidigidi, ó sì mú kí dídára monocrystalline àti ìdúróṣinṣin iṣẹ́dá sunwọ̀n sí i.
Gẹ́gẹ́ bí ìpínsísọ̀rí àwọn ohun èlò aise, a lè pín èròjà carbon sí polyacrylonitrile-based carbon felt, èròjà carbon tí a fi viscose ṣe, àti èròjà carbon tí a fi pitch ṣe.
Ẹ̀rọ erogba ti a fi Polyacrylonitrile ṣe ní akoonu eeru nla. Lẹ́yìn ìtọ́jú otutu gíga, okun kan ṣoṣo náà a máa bàjẹ́. Nígbà tí a bá ń ṣiṣẹ́, ó rọrùn láti mú eruku jáde láti ba àyíká ilé ìgbóná jẹ́. Ní àkókò kan náà, okun náà lè wọ inú ihò àti ọ̀nà atẹ́gùn ara ènìyàn, èyí tí ó lè ṣe ìpalára fún ìlera ènìyàn. Ẹ̀rọ erogba ti a fi Viscose ṣe ní iṣẹ́ ìdábòbò ooru tó dára. Ó rọ̀ díẹ̀ lẹ́yìn ìtọ́jú ooru, kò sì rọrùn láti mú eruku jáde. Síbẹ̀síbẹ̀, apá ìsopọ̀ ti okun aise ti a fi viscose ṣe kò báramu, ọ̀pọ̀lọpọ̀ ihò sì wà lórí ojú okùn. Ó rọrùn láti mú àwọn gaasi bíi C02 jáde lábẹ́ afẹ́fẹ́ oxidizing ti CZ silicon infure, èyí tí ó ń fa òjò atẹ́gùn àti àwọn èròjà erogba nínú ohun èlò silikoni monocrystalline. Àwọn olùpèsè pàtàkì pẹ̀lú German SGL àti àwọn ilé iṣẹ́ mìíràn. Lọ́wọ́lọ́wọ́, èyí tí a ń lò jùlọ nínú ilé iṣẹ́ monocrystalline semiconductor ni ẹ̀rọ erogba ti a fi pitch ṣe, èyí tí ó ní iṣẹ́ ìdábòbò ooru tí ó burú ju ẹ̀rọ erogba ti a fi viscose ṣe lọ, ṣùgbọ́n ẹ̀rọ erogba ti a fi pitch ṣe ní mímọ́ tó ga jù àti ìtújáde eruku tí ó kéré sí i. Àwọn olùpèsè pẹ̀lú Kureha Chemical àti Osaka Gas ti Japan.
Nítorí pé ìrísí ẹ̀rọ carbon kò dúró ṣinṣin, ó rọrùn láti ṣiṣẹ́. Ní báyìí, ọ̀pọ̀ ilé-iṣẹ́ ti ṣe àgbékalẹ̀ ohun èlò ìdábòbò ooru tuntun tí a gbé ka orí ẹ̀rọ carbon tí a fi ẹ̀rọ carbon felt ṣe. Ẹ̀rọ carbon tí a tún ń pè ní ẹ̀rọ hard felt, jẹ́ ẹ̀rọ carbon tí ó ní ìrísí kan pàtó tí ó sì lè gbé ara rẹ̀ ró lẹ́yìn tí a bá fi ẹ̀rọ rọ̀ tí a fi resini, tí a fi laminated, tí a ti tọ́jú tí a sì ti yọ́ carbon.
Ayika ooru ni o ni ipa taara lori didara idagbasoke ti silikoni monocrystalline, ati awọn ohun elo idabobo ooru ti o ni okun erogba ṣe ipa pataki ninu ayika yii. Felt soft idabobo ooru ti o ni okun erogba tun ni anfani pataki ninu ile-iṣẹ semiconductor photovoltaic nitori anfani idiyele rẹ, ipa idabobo ooru ti o dara julọ, apẹrẹ ti o rọ ati apẹrẹ ti a le ṣe adani. Ni afikun, felt thermal idabobo lile ti okun erogba yoo ni aaye idagbasoke ti o tobi julọ ni ọja ohun elo aaye ooru nitori agbara kan pato ati agbara iṣẹ ti o ga julọ. A ti pinnu lati ṣe iwadii ati idagbasoke ni aaye ti awọn ohun elo idabobo ooru, ati nigbagbogbo mu iṣẹ ọja dara si lati ṣe igbelaruge aisiki ati idagbasoke ti ile-iṣẹ semiconductor photovoltaic.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù Kẹfà-12-2024