A 7N tellúros tisztítási eljárás a zónafinomítási és az irányított kristályosítási technológiákat ötvözi. Az alábbiakban ismertetjük a legfontosabb folyamat részleteit és paramétereit:
1. Zóna finomítási folyamat
Berendezés tervezés
Többrétegű gyűrűs zóna olvasztó csónakok: Átmérő 300-500 mm, magasság 50-80 mm, nagy tisztaságú kvarcból vagy grafitból.
Fűtési rendszer: Félkör alakú rezisztív hőcserélők ±0,5°C hőmérséklet-szabályozási pontossággal és 850°C maximális üzemi hőmérséklettel.
Kulcsparaméterek
Vákuum: ≤1×10⁻³ Pa végig az oxidáció és a szennyeződés megelőzése érdekében.
Zóna haladási sebesség: 2–5 mm/h (egyirányú forgás a hajtótengelyen keresztül).
Hőmérséklet gradiens: 725±5°C az olvadt zóna elején, hűtés <500°C-ra a hátsó élnél.
Elmúl: 10-15 ciklus; eltávolítási hatékonyság >99,9% a 0,1-nél kisebb szegregációs együtthatójú szennyeződéseknél (pl. Cu, Pb).
2. Irányított kristályosítási folyamat
Olvadék előkészítése
Anyaga: zónafinomítással tisztított 5 N tellúr.
Olvadási körülmények: Inert Ar-gáz alatt (≥99,999%-os tisztaság) megolvasztjuk 500–520 °C-on, nagyfrekvenciás indukciós melegítéssel.
Olvadásvédelem: nagy tisztaságú grafit borítás az elpárolgás visszaszorítására; olvadékmedence mélysége 80-120 mm.
Kristályosítás szabályozása
Növekedési sebesség: 1-3 mm/h 30-50°C/cm függőleges hőmérsékleti gradiens mellett.
Hűtőrendszer: Vízhűtéses réz alap a kényszerített alsó hűtéshez; sugárzó hűtés a tetején.
Szennyeződések szétválasztása: A vas, a nikkel és más szennyeződések 3–5 újraolvasztási ciklus után feldúsulnak a szemcsehatárokon, így a koncentráció ppb szintre csökken.
3. Minőség-ellenőrzési mérőszámok
Paraméter Standard érték referencia
Végső tisztaság ≥99,99999% (7N)
Összes fémszennyeződés ≤0,1 ppm
Oxigéntartalom ≤5 ppm
A kristály orientációs eltérése ≤2°
Ellenállás (300 K) 0,1–0,3 Ω·cm
A folyamat előnyei
Skálázhatóság: A többrétegű, gyűrűs zóna olvasztó csónakok 3–5-szörösére növelik a tételkapacitást a hagyományos kialakításokhoz képest.
Hatékonyság: A precíz vákuum- és hőszabályozás magas szennyeződéseltávolítási sebességet tesz lehetővé.
Kristályminőség: Az ultralassú növekedési sebesség (<3 mm/h) alacsony diszlokációs sűrűséget és egykristály integritást biztosít.
Ez a kifinomult 7N tellúr kritikus fontosságú a fejlett alkalmazásokban, beleértve az infravörös detektorokat, a CdTe vékonyfilmes napelemeket és a félvezető hordozókat.
Referenciák:
a tellúr tisztítására vonatkozó, lektorált tanulmányok kísérleti adatait jelölik.
Feladás időpontja: 2025. március 24