7N տելուրիումի մաքրման գործընթացը համատեղում է գոտիական մաքրման և ուղղորդված բյուրեղացման տեխնոլոգիաները: Ստորև ներկայացված են գործընթացի հիմնական մանրամասները և պարամետրերը.
1. Գոտիային մաքրման գործընթաց
Սարքավորումների նախագծում
Բազմաշերտ օղակաձև գոտիական հալման նավակներ՝ 300–500 մմ տրամագծով, 50–80 մմ բարձրությամբ, պատրաստված բարձր մաքրության քվարցից կամ գրաֆիտից։
Ջեռուցման համակարգ՝ կիսաշրջանաձև դիմադրողական կծիկներ՝ ±0.5°C ջերմաստիճանի կարգավորման ճշգրտությամբ և 850°C առավելագույն աշխատանքային ջերմաստիճանով։
Հիմնական պարամետրեր
Վակուում: ≤1×10⁻³ Պա ամբողջ տարածքում՝ օքսիդացումն ու աղտոտումը կանխելու համար:
Գոտու շարժման արագություն՝ 2–5 մմ/ժ (միակողմանի պտույտ շարժիչի լիսեռի միջոցով):
Ջերմաստիճանի գրադիենտ՝ 725±5°C հալված գոտու ճակատային մասում, սառեցում մինչև <500°C հետևի եզրին։
Անցնում է՝ 10–15 ցիկլ; հեռացման արդյունավետությունը >99.9% է <0.1 տարանջատման գործակիցներով խառնուրդների համար (օրինակ՝ Cu, Pb):
2. Ուղղորդված բյուրեղացման գործընթաց
Հալման նախապատրաստում
Նյութ՝ 5N թելուր, մաքրված գոտիական զտման միջոցով։
Հալման պայմաններ՝ Հալվել է իներտ Ar գազի տակ (≥99.999% մաքրություն) 500–520°C ջերմաստիճանում՝ օգտագործելով բարձր հաճախականության ինդուկցիոն տաքացում։
Հալման դեմ պաշտպանություն. Բարձր մաքրության գրաֆիտային ծածկույթ՝ գոլորշիացումը կանխելու համար, հալված նյութի խորությունը պահպանվում է 80–120 մմ-ի սահմաններում։
Բյուրեղացման վերահսկում
Աճի տեմպը՝ 1–3 մմ/ժ՝ 30–50°C/սմ ուղղահայաց ջերմաստիճանի գրադիենտով։
Սառեցման համակարգ։ Ջրով սառեցվող պղնձե հիմք՝ հարկադիր ներքևի սառեցման համար, ճառագայթային սառեցում՝ վերևում։
Խառնուրդների տարանջատում. Fe, Ni և այլ խառնուրդներ հարստանում են հատիկների սահմաններում 3-5 վերահալման ցիկլերից հետո, նվազեցնելով կոնցենտրացիաները մինչև ppb մակարդակներ։
3. Որակի վերահսկման չափանիշներ
Պարամետրի ստանդարտ արժեքի հղում
Վերջնական մաքրություն ≥99.99999% (7N)
Ընդհանուր մետաղական խառնուրդներ ≤0.1 ppm
Թթվածնի պարունակությունը ≤5 ppm
Բյուրեղի կողմնորոշման շեղում ≤2°
Դիմադրություն (300 Կ) 0.1–0.3 Ω·սմ
Գործընթացի առավելությունները
Մասշտաբայնություն. Բազմաշերտ օղակաձև գոտիով հալեցման նավակները 3-5 անգամ մեծացնում են խմբաքանակի հզորությունը՝ համեմատած ավանդական նախագծերի հետ։
Արդյունավետություն։ Ճշգրիտ վակուումը և ջերմային կառավարումը հնարավորություն են տալիս ապահովել խառնուրդների բարձր հեռացման մակարդակ։
Բյուրեղի որակը։ Գերդանդաղ աճի տեմպերը (<3 մմ/ժ) ապահովում են ցածր տեղաշարժի խտություն և միաբյուրեղի ամբողջականություն։
Այս մաքրված 7N թելուրը կարևոր է առաջադեմ կիրառությունների համար, ներառյալ ինֆրակարմիր դետեկտորները, CdTe բարակ թաղանթային արևային մարտկոցները և կիսահաղորդչային հիմքերը։
Հղումներ՝
նշանակում են թելուրի մաքրման վերաբերյալ փորձարարական տվյալներ՝ գրախոսված փորձարարական ուսումնասիրություններից։
Հրապարակման ժամանակը. Մարտի 24-2025