Safsızlık elementlerinin yüksek saflıkta kuvars ürünlerinin kalitesi üzerinde nasıl bir etkisi vardır?
Kuvarstaki ana safsızlık elementleri Al, Fe, Ca, Mg, Li, Na, K, Ti, B, H’dir. Safsızlık elementleri, alkali metaller, geçiş gibi yüksek saflıkta kuvars ürünlerinin kalitesi üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. metaller, Al ve P, vb. Element içeriği, yüksek saflıkta kuvars hammaddelerinin önemli bir göstergesidir. Safsızlık elementlerinin içerik gereksinimleri, hazırlanan kuvars camın kullanımına göre değişir, ancak genel eğilim, ne kadar düşük olursa o kadar iyidir.
(1) Alkali metal elementler Li, K, Na
Kuvars camın servis sıcaklığını ve mekanik gücünü azaltın ve kuvars camın kristalleşmesini yüksek sıcaklıkta katalize ederek, kuvars camın devitrifikasyonu ve yüksek sıcaklık deformasyonu ile sonuçlanır. Alkali metal elementlerin içeriğinin azaltılması, yüksek saflıkta kuvars potanın yumuşama noktasını arttırmak, kuvars potanın deformasyon direncini arttırmak ve tek kristallerin verimini arttırmak için faydalıdır.
IOTA standart kum, alkali metal elementlerin toplamının 2.4×10-6 olmasını gerektirir ve proses tüpleri, silikon gofret işleme, kuvars bloklar ve tek kristal silikon için yarı iletken potalar için gereken yüksek saflıkta kuvars, <1.4× toplamını gerektirir. 10-6, CZ Tipi pota, toplamı <0.5 × 10-6 gerektirir ve 12 inç veya daha büyük silikon gofretler için ultra yüksek saflıkta kuvars kumu, toplamı <0.08 × 10-6 gerektirir.
(2) Geçiş metali elementleri Cr, Cu, Fe
Kuvars cam, ışık geçirgenliğini etkileyen ve cihazın güvenilirliğini ve kararlılığını azaltan renkli noktalar üretir veya kuvars camın yüksek sıcaklıkta renk bozulmasına neden olur. Optik fiberlerin uygulanmasında mikroskobik düzensizliğe neden olacak, fiber kaybını artıracak ve hatta sinyal bozulmasına yol açacaktır. Yarı iletken uygulamalarında, üründeki çok az miktarda geçiş metali elementi kristal büyümesini destekleyebilir.
(3) Al ve P
Kuvars kafesine girmek, kuvars ürünlerinin iletkenliğini etkileyecek ve aynı zamanda kuvars camın kristalleşme etkisini artıracak ve hizmet ömrünü azaltacak güçlü kimyasal bağlar üretecektir. Az miktarda Al, yüksek saflıkta kuvars ürünlerinin kalitesini etkilemeyecektir. IOTA standart kumu, Al element içeriği (12~18)×10-6 gerektirir, ancak optik fiberdeki az miktarda Al, kuvars camın ışık iletimini azaltacaktır. P elementinin varlığı, tek kristal silisyumun çekilmesini ciddi şekilde etkileyecektir, bu nedenle yüksek saflıkta kuvars pota, P için yüksek gereksinimlere sahiptir ve P element içeriğinin 0,04×10-6’dan az olması gerekir.