Postopek čiščenja telurja 7N združuje tehnologije conskega rafiniranja in usmerjene kristalizacije. Ključne podrobnosti in parametri postopka so opisani spodaj:
1. Postopek rafiniranja cone
Oblikovanje opreme
Večplastni obročasti talilniki: Premer 300–500 mm, višina 50–80 mm, izdelani iz visoko čistega kremena ali grafita.
Ogrevalni sistem: Polkrožne uporovne tuljave z natančnostjo regulacije temperature ±0,5 °C in najvišjo delovno temperaturo 850 °C.
Ključni parametri
Vakuum: ≤1×10⁻³ Pa po celotnem prostoru za preprečevanje oksidacije in kontaminacije.
Hitrost premikanja cone: 2–5 mm/h (enosmerno vrtenje prek pogonske gredi).
Temperaturni gradient: 725 ± 5 °C na čelu staljenega območja, ohlajanje na < 500 °C na zadnjem robu.
Prehodi: 10–15 ciklov; učinkovitost odstranjevanja > 99,9 % za nečistoče s koeficienti segregacije < 0,1 (npr. Cu, Pb).
2. Postopek usmerjene kristalizacije
Priprava taline
Material: 5N telur, prečiščen z zonsko rafinacijo.
Pogoji taljenja: Staljeno v inertnem plinu Ar (čistost ≥99,999 %) pri 500–520 °C z visokofrekvenčnim indukcijskim segrevanjem.
Zaščita pred taljenjem: Prevleka iz visoko čistega grafita za preprečevanje hlapnosti; globina taline se vzdržuje na 80–120 mm.
Nadzor kristalizacije
Hitrost rasti: 1–3 mm/h z navpičnim temperaturnim gradientom 30–50 °C/cm.
Hladilni sistem: Vodno hlajena bakrena osnova za prisilno hlajenje spodaj; sevalno hlajenje zgoraj.
Ločevanje nečistoč: Fe, Ni in druge nečistoče se po 3–5 ciklih pretaljevanja obogatijo na mejah zrn, kar zmanjša koncentracije na raven ppb.
3. Metrike nadzora kakovosti
Parameter Standardna vrednost Referenca
Končna čistost ≥99,99999 % (7N)
Skupne kovinske nečistoče ≤0,1 ppm
Vsebnost kisika ≤5 ppm
Odstopanje orientacije kristala ≤2°
Upornost (300 K) 0,1–0,3 Ω·cm
Prednosti procesa
Prilagodljivost: Večplastne obročaste talilne ladje povečajo zmogljivost šarže za 3–5× v primerjavi s konvencionalnimi zasnovami.
Učinkovitost: Natančen vakuumski in toplotni nadzor omogočata visoko stopnjo odstranjevanja nečistoč.
Kakovost kristalov: Ultra počasne stopnje rasti (<3 mm/h) zagotavljajo nizko gostoto dislokacij in celovitost monokristala.
Ta prečiščeni 7N telur je ključnega pomena za napredne aplikacije, vključno z infrardečimi detektorji, tankoplastnimi sončnimi celicami CdTe in polprevodniškimi substrati.
Reference:
označujejo eksperimentalne podatke iz strokovno pregledanih študij o čiščenju telurja.
Čas objave: 24. marec 2025