El proceso de purificación de Tellurium 7n combina la refinación zona y las tecnologías de cristalización direccional. Los detalles y los parámetros del proceso clave se describen a continuación:
1. Proceso de refinación de zona
Design de equipos
Multi-Shayer Zona anular Barcos de fusión : diámetro 300–500 mm, altura 50–80 mm, hecha de cuarzo o grafito de alta pureza.
Sistema de calor: bobinas resistivas semicirculares con precisión de control de temperatura de ± 0.5 ° C y una temperatura de funcionamiento máxima de 850 ° C.
Key Parámetros
Vacuum: ≤1 × 10⁻³ PA en todo momento para evitar la oxidación y la contaminación.
Velocidad de viaje de la zona : 2–5 mm/h (rotación unidireccional a través del eje de transmisión).
Gradiente de temperatura: 725 ± 5 ° C en el frente de la zona fundida, enfriando a <500 ° C en el borde posterior.
Passes: 10–15 ciclos; Eficiencia de eliminación> 99.9% para impurezas con coeficientes de segregación <0.1 (p. Ej., Cu, Pb).
2. Proceso de cristalización direccional
Preparación de defensa
Material: 5n Tellurium purificado a través de la refinación de zona.
Condiciones de conmoción : derretido bajo gas inerte AR (≥99.999% de pureza) a 500–520 ° C usando calentamiento de inducción de alta frecuencia.
Protección de defensa: cubierta de grafito de alta pureza para suprimir la volatilización; Profundidad de la piscina fundida mantenida a 80-120 mm.
Control de cristalización
Tasa de crecimiento: 1–3 mm/h con un gradiente de temperatura vertical de 30–50 ° C/cm.
Sistema de refrigeración: base de cobre refrigerada por agua para enfriamiento del fondo forzado; Enfriamiento radiativo en la parte superior.
Segregación de impureza : Fe, Ni y otras impurezas se enriquecen en los límites de grano después de 3-5 ciclos de remelitación, reduciendo las concentraciones a los niveles de PPB.
3. Métricas de control de calidad
Referencia de valor estándar de parámetro
Pureza final ≥99.99999% (7n)
Impurezas metálicas totales ≤0.1 ppm
Contenido de oxígeno ≤5 ppm
Desviación de orientación de cristal ≤2 °
Resistividad (300 K) 0.1–0.3 Ω · cm
Ventajas del proceso
Scalability: La zona anular de múltiples capas de fusión aumenta la capacidad de lotes en 3–5 × en comparación con los diseños convencionales.
Eficiencia: El vacío preciso y el control térmico permiten altas tasas de eliminación de impurezas.
Calidad de cristal: tasas de crecimiento ultra liso (<3 mm/h) aseguran una baja densidad de dislocación e integridad de un solo cristal.
Este Tellurium 7n refinado es crítico para aplicaciones avanzadas, incluidos detectores infrarrojos, células solares de película delgada CdTe y sustratos semiconductores.
Referencias:
Denotan datos experimentales de estudios revisados por pares sobre la purificación de telurio.
Tiempo de publicación: marzo-24-2025