Proses synthesis o bowdr silicon purdeb uchel
Adneuwyd y ffilmiau tenau ar 1250 ~ 1350°C gan adneuon claddu cemegol gyda graffit fflag fel is-set a methyl cloroalkane/hydrogen fel nwy adwaith a nwy cario. Yna, cafwyd y powdrau silicon purdeb uchel gyda maint gronynnau o 200 ~ 1200 micron drwy ocsideiddio, piclo a mwydion.
Er bod y powdr silicon purdeb uchel a purdeb uchel wedi'i baratoi gan y dull hwn, roedd y broses ddilynol yn gymhleth, roedd y deunydd crai yn ddrud ac roedd y cynnyrch yn isel.
Cynhyrchodd W. Zhu et al. bowdrau uwchsain a purdeb uchel ar 1200 ~ 1400°C drwy adneuo claddu cemegol, gan ddefnyddio silane ac asetylens fel nwyon adwaith a hydrogen fel nwy cario.
Defnyddio hexamethylsilane fel ffynhonnell adwaith a hydrogen ac argon fel nwy cario, Anaguta et al. hefyd yn paratoi powdr silicon purdeb uchel a purdeb uchel gan adneuon claddu cemegol ar 1050 ~ 1250°C.
Defnyddiodd y ddau grŵp adneuo claddu cemegol (CVD) i gynhyrchu powdrau silicon pur o ffynonellau nwy organig. Fodd bynnag, powdr uwchfioled nanoscale sy'n cael ei wneud. Er bod y purdeb yn uchel, nid yw'n hawdd ei gasglu, ac nid yw'n addas ar gyfer cynhyrchu powdr silicon purdeb uchel ar raddfa fawr, nad yw'n ffafriol i ddatblygu diwydiannu diweddarach.
Dull gweithgynhyrchu ar gyfer trosglwyddo awtomatig
Yn y dull hwn, defnyddiwyd powdr silica a du carbon fel deunyddiau crai, ac ychwanegwyd actifadwyr eraill i gynhyrchu powdr yn uniongyrchol ar 1000 ~ 1150°C. Mae'n anochel y bydd cyflwyno catalydd yn effeithio ar purdeb ac ansawdd powdr silicon purdeb uchel.
Felly, mae llawer o ymchwilwyr wedi cynnig dull synthesis hunan-luosogi gwell ar y sail hon. Y prif welliant yw osgoi cyflwyno actifadwyr a sicrhau adweithiau gweithgynhyrchu parhaus ac effeithlon drwy gynyddu'r tymheredd gweithgynhyrchu a gwres parhaus.
Cyn gynted â 1999, Japan gydag osiliit ethyl fel ffynhonnell silicon, ailsefyll ffenolig fel ffynhonnell garbon, yn yr ystod o 1700 ~ 2000°C gan ddefnyddio dull llosgi i gynhyrchu maint gronynnau o 10 ~ 500μm powdr, mae'r ffracsiwn torfol o gynnwys byrfyfyr yn llai na 0. 5×10-6.
Fodd bynnag, mae adweithyddion y dull hwn yn defnyddio deunydd organig, felly mae'r gost deunydd crai yn uchel, nad yw'n ffafriol i gynhyrchu powdr silicon purdeb uchel ar raddfa fawr. Cynhyrchodd ymchwilwyr yn Sefydliad Ymchwil Silicon Shanghai, Academi Gwyddorau Tsieineaidd, 99.9 y cant a 99.999 y cant o ffracsiynau torfol mewn awyrgylch o argon ar dymheredd uchel.
Et al. defnyddio carbon wedi'i actifadu (maint gronynnau 20-100 micron) a graffit fflag (maint gronynnau 5-25 micron) fel ffynonellau carbon (ffracsiwn màs 99.9%) a silicon purdeb uchel fel ffynonellau silicon (maint gronynnau 10-270 micron, ffracsiwn màs 99.999%) yn y drefn honno.
Paratowyd powdr silicon purdeb uchel mewn ffwrnais sintering gwactod o dan awyrgylch yr ariannin ar 1900°C. Mae'r canlyniadau'n dangos bod purdeb powdr silicon gwactod uchel yn well na nwy cario. Yn ogystal, defnyddir y powdr silicon purdeb uchel a gynhyrchir o dan wactod uchel i dyfu un grisial. Mae'r canlyniadau'n dangos bod gan y grisialau sengl a dyfir briodweddau purdeb uchel a lled-insulating ardderchog, sy'n bodloni gofynion yr is-setiau lled-insulating ar gyfer dyfeisiau cysylltiedig. Posibilrwydd o dechnoleg gweithgynhyrchu powdr purdeb uchel
Mae gwell gweithgynhyrchu hunan-luosogi yn ddull cyffredin o dyfu grisialau sengl yn y labordy oherwydd ei gost deunydd crai isel a'i broses syml. Canfuwyd bod paramedrau gwahanol y broses weithgynhyrchu yn cael rhywfaint o ddylanwad ar y cynhyrchion gweithgynhyrchu.
Heddiw, mae angen cryfhau ymchwil yn yr agweddau canlynol:
1. Astudiwyd mecanwaith gweithgynhyrchu powdr silicon purdeb uchel yn fanwl, yn enwedig y ddamcaniaeth sylfaenol o reoli paramedrau'n effeithiol fel maint gronynnau, siâp, dosbarthiad maint gronynnau a purdeb.
2. Sut i gryfhau ymhellach yr ymchwil i wella dull gweithgynhyrchu powdr silicon pur uchel o drosglwyddo awtomatig, er mwyn paratoi powdr purdeb uchel gydag ansawdd da a purdeb uchel, addas ar gyfer twf grisial sengl ar sail cost isel a phroses syml, gan wella ansawdd twf is-set grisial sengl SiC yn effeithiol , hyrwyddo datblygiad y diwydiant offer ymgeisio yn Tsieina.
