Detailer zum Wuesstum a Reinigungsprozess vun 7N Telluriumkristaller mat technesche Parameteren

De 7N Tellur-Reinigungsprozess kombinéiert Zonenraffinéierungs- an direktional Kristallisatiounstechnologien. Schlësselprozessdetailer a Parameter sinn hei ënnendrënner beschriwwen:

1. Zonenraffinéierungsprozess
Ausrüstungsdesign

Méischichtege Ringzonen-Schmëlzbooter: Duerchmiesser 300–500 mm, Héicht 50–80 mm, aus héichreinem Quarz oder Graphit.
Heizungssystem: Hallefkreisfërmeg resistiv Spulen mat enger Temperaturregelgenauegkeet vun ±0,5°C an enger maximaler Betribstemperatur vun 850°C.
Schlësselparameter

Vakuum: ≤1×10⁻³ Pa duerchgängeg fir Oxidatioun a Kontaminatioun ze vermeiden.
Zonenfahrgeschwindegkeet: 2–5 mm/h (unidirektional Rotatioun iwwer Undriffswelle).
Temperaturgradient: 725 ± 5 °C un der Front vun der geschmoltener Zon, Ofkillung op < 500 °C um hënneschte Rand.
Duerchgäng: 10–15 Zyklen; Entfernungseffizienz >99,9% fir Ongereimtheeten mat Segregatiounskoeffizienten <0,1 (z.B. Cu, Pb).
2. Prozess vun der direktioneller Kristallisatioun
Schmelzvirbereedung

Material: 5N Tellur, gereinegt duerch Zonenraffinéierung.
Schmelzbedingungen: Geschmolz ënner inertem Ar-Gas (≥99,999% Rengheet) bei 500–520 °C mat Hëllef vun Héichfrequentinduktiounsheizung.
Schmelzschutz: Ofdeckung aus héichreinem Graphit fir d'Verflüchtegung ze ënnerdrécken; d'Déift vum Schmelzbecken gëtt op 80–120 mm gehalen.
Kristallisatiounskontroll

Wuestumsquote: 1–3 mm/h mat engem vertikale Temperaturgradient vun 30–50°C/cm.
Killsystem: Waassergekillte Kupferbasis fir gezwongen Ofkillung um Buedem; Stralungsofkillung uewen.
Trennung vun Ongereinheeten: Fe, Ni an aner Ongereinheeten ginn no 3-5 Ëmschmëlzzyklen un de Kärengrenzen beräichert, wouduerch d'Konzentratioune op ppb-Niveaue reduzéiert ginn.
3. Qualitéitskontrollmetriken
Parameter Standardwäert Referenz
Schlussendlech Rengheet ≥99,99999% (7N)
Gesamt metallesch Onreinheeten ≤0,1 ppm
Sauerstoffgehalt ≤5 ppm
Kristallorientéierungsofwäichung ≤2°
Widderstand (300 K) 0,1–0,3 Ω·cm
Prozessvirdeeler
Skalierbarkeet: Schmëlzbooter mat méi Schichten an enger ringfërmeger Zon erhéijen d'Batchkapazitéit ëm 3–5 Mol am Verglach mat konventionellen Designen.
Effizienz: Präzis Vakuum- a Wärmekontroll erméiglechen eng héich Entfernungsquote vun Ongereimtheeten.
Kristallqualitéit: Ultra-langsam Wuestumsraten (<3 mm/h) garantéieren eng niddreg Dislokatiounsdicht an eng Eenzelkristallintegritéit.
Dëst raffinéiert 7N Tellur ass entscheedend fir fortgeschratt Uwendungen, dorënner Infraroutdetekteren, CdTe Dënnschicht-Solarzellen a Hallefleitersubstrater.

Referenzen:
bezeechnen experimentell Donnéeën aus Fachkolleg-Reviewed Studien iwwer d'Reinigung vun Tellur.