目前,石英坩堝主要採用高溫電弧法熔化,加熱方式為高溫電弧加熱,加熱材料採用高純度石墨電極加熱。 在石英坩堝熔化之前,需要將高純石英砂以任意傾斜角度倒入旋轉石墨坩堝的內表面並離心成型。 在現有技術中,熔融石英坩堝的羥基波動比較大,羥基存在於石英坩堝中,矽氧鍵鬆散,改變了石英坩堝的結構和理化性質,降低了石英坩堝的粘度,使石英坩堝在拉晶過程中容易變形, 造成事故。同時,鬆散的矽氧鍵在拉晶過程中容易產生逆反應,羥基的擴散影響晶棒的氧含量、孔隙率入射和電阻率波動,羥基的擴散容易引起石英坩堝透明層中微小氣泡的膨脹和破裂, 在大多數數字的情況下,這將導致晶體拉扯和斷裂。
什麼是羥基。
羥基是一種常見的極性基團,化學式為-OH。 羥基與水有一些相似的性質,羥基是典型的極性基團,能與水形成氫鍵,以帶負電荷的離子(oh-)的形式存在於無機化合物的水溶液中,稱為氫氧化物。
石英坩堝羥基通常是指在高溫下吸附在石英坩堝表面的羥基(OH)。 這些羥基可能來自環境中的水分或生產中的其他化合物。
羥基的影響。
坩堝中的羥基(-OH)是影響坩堝強度的核心因素,由於羥基的存在,SiO2的鍵合結構發生變化,導致坩堝的耐溫性明顯降低,例如坩堝中的羥基含量超過150ppm,在1050攝氏度時會開始軟化變形, 並且不能正常使用。
羥基含量與坩堝製備所選擇的工藝路線直接相關,也與環境濕度和原料選擇有關。 降低羥基含量的方法包括在特定溫度和氣氛下進行熱處理,以及化學純化。
在抽晶過程中,石英坩堝內部的羥基、雜質元素和氣泡的含量會影響矽棒的質量和石英坩堝的使用壽命。 其中,雜質和氣泡的含量更多地取決於石英砂本身的純度。
羥基的存在對石英坩堝的效能和使用壽命有重大影響。 羥基是一種活性基團,可使石英坩堝在高溫下發生熱膨脹,從而降低其熱穩定性。 此外,羥基可能與熔融矽反應生成不溶性矽酸鹽,影響矽棒的純度和質量。
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2024第二屆安徽國際石英產業大會暨展覽會。