7N теллурду тазалоо процесси зоналык тазалоо жана багыттуу кристаллдашуу технологияларын айкалыштырат. Негизги процесстин чоо-жайы жана параметрлери төмөндө келтирилген:
1. Зонаны тазалоо процесси
Жабдуулардын дизайны
Көп катмарлуу шакекче сымал зоналык эрүүчү кайыктар: Диаметри 300–500 мм, бийиктиги 50–80 мм, жогорку тазалыктагы кварцтан же графиттен жасалган.
Жылытуу системасы: Температураны башкаруу тактыгы ±0,5°C жана максималдуу иштөө температурасы 850°C болгон жарым тегерек резистивдүү катушкалар.
Негизги параметрлер
Вакуум: кычкылданууну жана булганууну алдын алуу үчүн ≤1×10⁻³ Па.
Зоналык жүрүү ылдамдыгы: 2–5 мм/саат (жетектөөчү вал аркылуу бир багыттуу айлануу).
Температура градиенти: эриген зонанын алдыңкы бетинде 725±5°C, арткы четинде <500°C чейин муздайт.
Өткөрүү цикли: 10–15 цикл; бөлүп чыгаруу коэффициенттери <0,1 болгон кошулмалар үчүн (мисалы, Cu, Pb) алып салуу натыйжалуулугу >99,9%.
2. Багыттык кристаллдашуу процесси
Эритмени даярдоо
Материал: зоналык тазалоо аркылуу тазаланган 5N теллур.
Эрүү шарттары: 500–520°C температурада жогорку жыштыктагы индукциялык жылытууну колдонуп, инерттүү Ar газынын астында (≥99,999% тазалык) эритилет.
Эритүүдөн коргоо: учуп кетүүнү басуу үчүн жогорку тазалыктагы графит капкагы; эриген көлмөнүн тереңдиги 80–120 мм деңгээлинде сакталат.
Кристаллдашуу көзөмөлү
Өсүү ылдамдыгы: 1–3 мм/саат, вертикалдык температура градиенти 30–50°C/см2.
Муздатуу системасы: Түбүн мажбурлап муздатуу үчүн суу менен муздатылган жез негиз; үстү жагында радиациялык муздатуу.
Кошулмалардын бөлүнүшү: Fe, Ni жана башка кошулмалар 3–5 кайра эритүү циклинен кийин дан чектеринде байып, концентрациясын ppb деңгээлине чейин төмөндөтөт.
3. Сапатты көзөмөлдөө көрсөткүчтөрү
Параметрдин стандарттык маанисине шилтеме
Акыркы тазалык ≥99.99999% (7N)
Жалпы металлдык кошулмалар ≤0.1 ppm
Кычкылтектин курамы ≤5 ppm
Кристаллдын багытынын четтөөсү ≤2°
Каршылык (300 К) 0,1–0,3 Ω·см
Процесстин артыкчылыктары
Масштабдоо мүмкүнчүлүгү: Көп катмарлуу шакекче сымал зоналык эритүүчү кайыктар кадимки конструкцияларга салыштырмалуу партиянын кубаттуулугун 3–5 эсеге көбөйтөт.
Натыйжалуулук: Так вакуумдук жана жылуулукту көзөмөлдөө кошулмаларды жогорку деңгээлде кетирүүгө мүмкүндүк берет.
Кристаллдын сапаты: Өтө жай өсүү темптери (<3 мм/саат) дислокациянын төмөн тыгыздыгын жана монокристаллдын бүтүндүгүн камсыз кылат.
Бул тазаланган 7N теллурий инфракызыл детекторлор, CdTe жука пленкалуу күн батареялары жана жарым өткөргүч субстраттар сыяктуу өнүккөн колдонмолор үчүн абдан маанилүү.
Шилтемелер:
теллурду тазалоо боюнча эксперттер тарабынан каралып чыккан изилдөөлөрдөн алынган эксперименталдык маалыматтарды белгилейт.
Жарыяланган убактысы: 2025-жылдын 24-марты