کوارٹج کروسیبلز: ایلومینا اینٹوں کی پروسیسنگ انتہائی درجہ حرارت کے مواد کے لئے اعلی پاکیزگی والے سلیکا برتن

1. فیوزڈ کوارٹز کا میک اپ اور ساختی خواص

1.1 امورفوس نیٹ ورک اور تھرمل استحکام

(کوارٹج کروسیبلز)

کوارٹج کروسیبلز اعلی درجہ حرارت والے کنٹینرز ہیں جو مربوط سلکا سے بنے ہیں۔, سلکان ڈائی آکسائیڈ کی ایک مصنوعی شکل (SiO ₂) قدرتی کوارٹج کرسٹل کے پگھلنے سے ماخوذ درجہ حرارت کی سطح سے بڑھ کر 1700 ° C.

کرسٹل لائن کوارٹج کے برعکس, انٹیگریٹڈ سلیکا میں کارنر شیئرنگ SiO ₄ ٹیٹراہیڈرا کا ایک بے ساختہ تین جہتی نیٹ ورک ہے, جو تیز درجہ حرارت کی ایڈجسٹمنٹ کے تحت غیر معمولی تھرمل جھٹکا مزاحمت اور جہتی سیکورٹی فراہم کرتا ہے۔.

یہ بے ترتیب جوہری فریم ورک کرسٹاللوگرافک طیاروں کے ساتھ سینے سے بچاتا ہے۔, پولی کرسٹل لائن چینی مٹی کے برتنوں کے مقابلے میں مربوط سلیکا کو تھرمل بائیک کے دوران فریکچر کا کم خطرہ بنانا.

پروڈکٹ تھرمل ڈیولپمنٹ کا کم گتانک دکھاتا ہے۔ (~ 0.5 × 10 ⁻⁶/ K), انجینئرنگ مواد میں سب سے کم میں سے ایک, بغیر فریکچر کے شدید تھرمل ڈھلوانوں کو برداشت کرنے کے قابل بنانا– سیمی کنڈکٹر اور سولر سیل مینوفیکچرنگ میں ایک اہم عمارت.

انٹیگریٹڈ سلیکا اضافی طور پر زیادہ تر تیزابوں کے خلاف غیر معمولی کیمیائی جڑت کو برقرار رکھتا ہے۔, مائع اسٹیل, اور slags, اگرچہ یہ آہستہ آہستہ ہائیڈرو فلورک ایسڈ اور گرم فاسفورک ایسڈ سے کندہ کیا جا سکتا ہے.

اس کا اعلی نرمی نقطہ (~1600– 1730 ° C, طہارت اور OH مواد پر منحصر ہے) کرسٹل کی نشوونما اور اسٹیل کو صاف کرنے کے عمل کے لیے درکار بلند درجہ حرارت پر مسلسل آپریشن کی اجازت دیتا ہے۔.

1.2 پاکیزگی کی درجہ بندی اور مائیکرو نیوٹرینٹ کنٹرول

کوارٹج کروسیبلز کی کارکردگی انتہائی کیمیائی خالصیت پر مبنی ہے۔, خاص طور پر دھاتی آلودگی جیسے لوہے کی توجہ, سوڈیم, پوٹاشیم, ہلکے وزن ایلومینیم, اور ٹائٹینیم.

مقدار کا بھی پتہ لگائیں۔ (اجزاء فی ملین سطح) ان نجاستوں میں سے کرسٹل کی نشوونما کے دوران پگھلے ہوئے سلیکون میں منتقل ہو سکتے ہیں۔, نتیجے میں سیمی کنڈکٹر مواد کی برقی عمارتوں کو خراب کرنا.

عام طور پر تیار کرنے والے الیکٹرانک آلات میں استعمال ہونے والی اعلی پاکیزگی کی خصوصیات اوور پر مشتمل ہوتی ہیں۔ 99.95% SiO ₂, سے بہت کم تک محدود الکلی سٹیل آکسائیڈ کے ساتھ 10 پی پی ایم اور منتقلی کی دھاتیں نیچے 1 پی پی ایم.

آلودگی خام کوارٹج فیڈ اسٹاک یا ہینڈلنگ ٹولز سے پیدا ہوتی ہے اور معدنی ذرائع کے ذہن نشین اختیار اور تیزاب سے چھلنی اور فلوٹیشن پروٹیکشن جیسے صاف کرنے کے طریقوں سے کم ہوتی ہے۔.

اس کے علاوہ, ہائیڈروکسیل (اوہ) فیوزڈ سلیکا میں ویب مواد اس کے تھرمو مکینیکل اعمال کو متاثر کرتا ہے۔; ہائی-OH قسمیں بہتر UV ٹرانسمیشن فراہم کرتی ہیں لیکن کم تھرمل استحکام, جبکہ کم سے کم بلبلے کی نشوونما کی وجہ سے اعلی درجہ حرارت والے ایپلی کیشنز کے لیے کم OH ورژن کو ترجیح دی جاتی ہے۔.

( کوارٹج کروسیبلز)

2. پیداواری عمل اور مائیکرو سٹرکچرل ڈیزائن

2.1 الیکٹرو فیوژن اور تشکیل کی حکمت عملی

کوارٹج کروسیبلز بنیادی طور پر الیکٹرو فیوژن کے ذریعے تیار ہوتے ہیں۔, ایک ایسا عمل جس میں اعلی طہارت کوارٹج پاؤڈر کو الیکٹرک آرک ہیٹر کے اندر گریفائٹ مولڈ اور پھپھوندی میں کھلایا جاتا ہے.

کاربن الیکٹروڈ کے درمیان پیدا ہونے والا ایک برقی قوس کوارٹج بٹس کو پگھلاتا ہے۔, جو ہموار بنانے کے لیے تہہ در تہہ تہہ کو مضبوط کرتا ہے۔, گھنے کروسیبل فارم.

یہ تکنیک باریک دانوں کو پیدا کرتی ہے۔, کم سے کم بلبلوں اور سٹرائی کے ساتھ یکساں مائکرو اسٹرکچر, مسلسل گرم گردش اور مکینیکل استحکام کے لیے ضروری ہے۔.

پلازما فیوژن اور فائر فیوژن جیسے مختلف طریقوں کو خصوصی ایپلی کیشنز کے لیے استعمال کیا جاتا ہے جن کے لیے انتہائی کم آلودگی یا تفصیلات کی دیوار کی کثافت والے پروفائلز کی ضرورت ہوتی ہے۔.

کاسٹ کرنے کے بعد, کروسیبلز کنٹرول شدہ کولنگ سے گزرتے ہیں۔ (اینیلنگ) اندرونی دباؤ کو ختم کرنے اور حل کے دوران اچانک ٹوٹنا بند کرنے کے لیے.

سطح کی تکمیل, پیسنے اور روشن کرنے پر مشتمل ہے۔, جہتی درستگی کو یقینی بناتا ہے اور استعمال کے دوران غیر مطلوبہ کرسٹلائزیشن کے لیے نیوکلیشن سائٹس کو کم کرتا ہے۔.

2.2 کرسٹل لائن لیئر انجینئرنگ اور دھندلاپن کنٹرول

عصری کوارٹج کروسیبلز کی ایک وضاحتی خصوصیت, خاص طور پر جو ملٹی کرسٹل لائن سلکان کی دشاتمک استحکام میں استعمال ہوتے ہیں۔, تیار کردہ اندرونی پرت کا فریم ورک ہے۔.

مینوفیکچرنگ کے دوران, اندرونی سطح کے علاقے کو اکثر پتلی کی ترقی کی تشہیر کرنے کے ساتھ نمٹا جاتا ہے۔, کرسٹوبلائٹ کی کنٹرول شدہ پرت– SiO TWO کا ایک اعلی درجہ حرارت پولیمورف– گھر کی ابتدائی حرارت پر.

یہ کرسٹوبلائٹ پرت پھیلاؤ میں رکاوٹ کے طور پر کام کرتی ہے۔, پگھلے ہوئے سلکان اور بنیادی مربوط سلیکا کے درمیان براہ راست تعامل کو کم کرنا, اس طرح آکسیجن اور دھات کی آلودگی کو کم کرنا.

مزید یہ کہ, اس کرسٹل لائن مرحلے کی مرئیت دھندلاپن کو بڑھاتی ہے۔, اورکت شعاعوں کے جذب کو بڑھانا اور پگھلنے کے اندر درجہ حرارت کی گردش کو مزید مستحکم کرنا.

کروسیبل ڈویلپرز اس پرت کی موٹائی اور کنکشن کو احتیاط سے مستحکم کرتے ہیں تاکہ اسٹیج ٹرانزیشن کے دوران حجم میں تبدیلی کی وجہ سے پھیلنے یا پھٹنے سے بچ سکے۔.

3. اعلی درجہ حرارت کی ایپلی کیشنز میں عملی کارکردگی

3.1 سلیکن کرسٹل ڈویلپمنٹ کے عمل میں ڈیوٹی

کوارٹج کروسیبلز مونو کرسٹل لائن اور ملٹی کرسٹل لائن سلکان کی تیاری میں ضروری ہیں۔, Czochralski میں مائع سیلیکون کے لیے بنیادی کنٹینر کے طور پر کام کرنا (سی زیڈ) اور دشاتمک ٹھوس نظام (ڈی ایس).

CZ کے عمل میں, ایک سیڈ کرسٹل کو کوارٹج کروسیبل میں رکھے مائع سلیکون میں دائیں طرف ڈبو دیا جاتا ہے اور مڑنے کے دوران آہستہ آہستہ اوپر کی طرف کھینچا جاتا ہے۔, سنگل کرسٹل انگوٹوں کو تیار ہونے کی اجازت دینا.

اگرچہ کراسبل براہ راست بڑھتے ہوئے کرسٹل سے بات نہیں کرتا ہے۔, مائع سلیکون اور SiO ₂ دیوار کی سطحوں کے درمیان تعامل پگھلنے میں آکسیجن کی تحلیل لاتے ہیں, جو سروس فراہم کرنے والے کی زندگی بھر اور اختتامی ویفرز میں مکینیکل طاقت کو متاثر کر سکتا ہے۔.

فوٹوولٹک گریڈ سلکان کے لیے DS طریقہ کار میں, بڑے پیمانے پر کوارٹز کروسیبلز سیکڑوں کلو گرام مائع سیلیکون کو بلاک کی شکل کے انگوٹوں میں کنٹرول شدہ کولنگ کو ممکن بناتے ہیں۔.

یہاں, کورنگ جیسے سلکان نائٹرائڈ (سی پانچ ن چار) بانڈ سے بچنے کے لیے اندرونی سطح پر لگایا جاتا ہے اور ٹھنڈا ہونے کے بعد ٹھنڈے سلیکون بلاک کے سادہ آغاز میں مدد کرتا ہے۔.

3.2 تباہی کے آلات اور سروس لائف کی حدود

ان کی سختی کے باوجود, متعدد متعلقہ آلات کی وجہ سے کوارٹج کروسیبلز ڈپلیکیٹڈ ہائی ٹمپریچر سائیکلوں میں گر جاتے ہیں.

طویل مدتی براہ راست نمائش پر موٹا بہاؤ یا کنڑشن ہوتا ہے۔ 1400 ° C, دیوار کو پتلا کرنے اور جیومیٹرک ایمانداری کے نقصان کا سبب بنتا ہے۔.

فیوزڈ سیلیکا کا دوبارہ کرسٹوبلائٹ میں دوبارہ کرسٹلائزیشن حجم کی نشوونما کے نتیجے میں اندرونی تناؤ اور اضطراب پیدا کرتی ہے۔, ممکنہ طور پر فریکچر یا اسپلیشن کا سبب بنتا ہے جو پگھلنے کو آلودہ کرتا ہے۔.

مائع سیلیکون اور SiO TWO کے درمیان ردعمل میں کمی سے کیمیائی کٹاؤ ابھرتا ہے۔: سی او ٹو + Si → 2SiO(جی), غیر مستحکم سلکان مونو آکسائیڈ پیدا کرنا جو دیوار کی سطح کو چھوڑ کر اسے نقصان پہنچاتا ہے۔.

بلبلے کی ترقی, پھنسے ہوئے گیسوں یا OH گروپوں کے ذریعہ کارفرما, اس کے علاوہ ساختی صلاحیت اور تھرمل چالکتا کو خطرے میں ڈالتا ہے۔.

یہ بگاڑ کے راستے مختلف قسم کے دوبارہ استعمال کے چکروں کو محدود کرتے ہیں اور قابل عمل عمر اور شے کی پیداوار کو بہتر بنانے کے لیے درست عمل کے کنٹرول کا مطالبہ کرتے ہیں۔.

4. پیدا ہونے والی ترقی اور تکنیکی موافقت

4.1 کوٹنگز اور کمپاؤنڈ تبدیلیاں

کارکردگی اور لمبی عمر کو بہتر بنانے کے لیے, ترقی یافتہ کوارٹج کروسیبلز فنکشنل ڈھانچے اور جامع ڈھانچے کو مربوط کرتے ہیں۔.

سلیکون پر مبنی اینٹی اسٹکنگ لیئرز اور ڈرگڈ سلکا فنشنگ ریلیز کی خصوصیات کو بڑھاتی ہیں اور پگھلنے کے دوران آکسیجن کے اخراج کو کم کرتی ہیں۔.

کچھ مینوفیکچررز زرکونیا کو مربوط کرتے ہیں۔ (ZrO ₂) مکینیکل طاقت اور انحراف کے خلاف مزاحمت کو بڑھانے کے لیے کروسیبل دیوار کی سطح میں ذرات.

اگلی نسل کے شمسی حرارتی نظام کی ترتیب میں دیپتمان حرارت کی منتقلی کو بڑھانے کے لیے تیار کردہ مکمل طور پر شفاف یا تدریجی ساخت والے کروسیبلز میں تحقیق جاری ہے۔.

4.2 پائیداری اور ری سائیکلنگ کے چیلنجز

سیمی کنڈکٹر اور فوٹو وولٹک صنعتوں سے ضرورت بڑھانے کے ساتھ, کوارٹج کروسیبلز کا دیرپا استعمال تشویش کا باعث بن گیا ہے۔.

سیلیکون ڈپازٹ سے آلودہ استعمال شدہ کروسیبلز کو پار آلودگی کے خطرات کی وجہ سے ری سائیکل کرنا مشکل ہے, کافی فضلہ کی پیداوار کی طرف جاتا ہے.

پہلیاں ری سائیکلبل کروسیبل لائننگ تیار کرنے پر توجہ مرکوز کرتی ہیں۔, صفائی کے طریقہ کار کو بڑھایا, اور کلوزڈ لوپ ری سائیکلنگ سسٹمز جو کہ اضافی ایپلی کیشنز کے لیے ہائی پیوریٹی سیلیکا کو دوبارہ بحال کریں۔.

جیسا کہ ڈیوائس کی افادیت کے لیے مادی پاکیزگی کی ضرورت ہوتی ہے۔, کوارٹج کروسیبلز کی ڈیوٹی یقینی طور پر مصنوعات کی سائنس اور پروسیس ڈیزائن میں ترقی کے ساتھ آگے بڑھے گی۔.

recap میں, کوارٹج کروسیبلز وسائل اور اعلی کارکردگی والے الیکٹرانک مصنوعات کے درمیان ایک اہم صارف انٹرفیس کی نمائندگی کرتے ہیں۔.

ان کی پاکیزگی کا ایک قسم کا مجموعہ, تھرمل طاقت, اور ساختی انداز سلیکون پر مبنی جدید ٹیکنالوجیز کو تیار کرنے کے قابل بناتا ہے جو عصری کمپیوٹر اور قابل تجدید توانائی کے نظام کو طاقت دیتی ہے۔.

5. فراہم کرنے والا

اکتوبر کو اعلی درجے کی سیرامکس کی بنیاد رکھی گئی۔ 17, 2012, تحقیق اور ترقی کے لیے پرعزم ایک ہائی ٹیک انٹرپرائز ہے۔, پیداوار, پروسیسنگ, سیرامک ​​رشتہ دار مواد جیسے ایلومینا سیرامک ​​بالز کی فروخت اور تکنیکی خدمات. ہماری مصنوعات میں بورون کاربائیڈ سیرامک ​​مصنوعات شامل ہیں لیکن ان تک محدود نہیں۔, بوران نائٹرائڈ سیرامک ​​مصنوعات, سلیکن کاربائیڈ سیرامک ​​مصنوعات, سلیکن نائٹرائڈ سیرامک ​​مصنوعات, زرکونیم ڈائی آکسائیڈ سیرامک ​​مصنوعات, وغیرہ. اگر آپ دلچسپی رکھتے ہیں۔, براہ مہربانی بلا جھجھک ہم سے رابطہ کریں۔([email protected])
ٹیگز: کوارٹج crucibles,فیوزڈ کوارٹج کروسیبل,سلکان کے لیے کوارٹج کروسیبل

تمام مضامین اور تصاویر انٹرنیٹ سے ہیں۔. اگر کاپی رائٹ کا کوئی مسئلہ ہے۔, حذف کرنے کے لئے وقت میں ہم سے رابطہ کریں.

ہم سے پوچھ گچھ کریں۔