بلور سیلیکون ذاتی
توضیحات
بلور سیلیکون ذاتی (سیلیکون خالص)
معرفی محصول:
سیلیکون ذاتی با مقاومت بالا، یک بلور تککریستال است که به روش ذوب ناحیهای تولید میشود و دارای ویژگیهای زیر است:
-
محتوای ناخالصی بسیار کم
-
چگالی نقص پایین
-
ساختار شبکهای بلوری کامل
فرآیند رشد بلورهای سیلیکون ذاتی بدون معرفی هرگونه ناخالصی انجام میشود و مقاومت الکتریکی آن معمولاً بالاتر از ۱۰۰۰ اهم-سانتیمتر است. این ویژگیها باعث شده این ماده به طور عمده برای ساخت:
-
دستگاههای با ولتاژ معکوس بالا
-
دستگاههای فوتوالکتریک
مناسب باشد.
قابلیتهای تولید:
ما توانایی ارائه انواع محصولات نیمهساخته و آماده از جنس سیلیکون ذاتی با مقاومت بالا را در مشخصات فنی مختلف داریم. اشکال قابل ارائه شامل:
-
گرد (دایرهای)
-
مستطیلی
-
سوراخدار
-
پنجرهای
-
لنزی
-
گالوانومتری
-
اشکال سفارشی
میباشد.
نکات کلیدی:
-
استفاده از مواد اولیه با خلوص بسیار بالا
-
کنترل دقیق پارامترهای رشد بلور
-
امکان ارائه محصولات با ابعاد و مشخصات سفارشی
-
مناسب برای کاربردهای حساس الکترونیکی و نوری
- معرفی محصولات
سیلیکون ذاتی با مقاومت بالا
سیلیکون ذاتی با مقاومت بالا یک تکبلور است که به روش ذوب ناحیهای (Zone Melting) تولید میشود و دارای ویژگیهای زیر است:
-
میزان ناخالصی بسیار کم
-
چگالی نقص پایین
-
ساختار بلوری کامل و منظم
فرآیند رشد این بلورها بدون اضافه کردن هیچ گونه ناخالصی انجام میشود و مقاومت الکتریکی آن معمولاً بیش از ۱۰۰۰ اهم-سانتیمتر (Ω-cm) است. این ویژگیها باعث شده است که از این ماده عمدتاً در ساخت:
-
دستگاههای با ولتاژ معکوس بالا
-
قطعات اپتوالکترونیک
استفاده شود.
شرکت ما قادر به ارائه انواع محصولات نیمهساخته (بلانک) و آماده مصرف از جنس سیلیکون با مقاومت بالا در مشخصات و ابعاد مختلف میباشد.
ویژگیهای کلیدی محصولات ما:
-
کیفیت بالا و خلوص مناسب برای کاربردهای حساس
-
ساختار یکنواخت و خواص الکتریکی مطلوب
-
امکان تولید در اشکال و اندازههای سفارشی
شرکت ما قادر به تأمین انواع محصولات نیمهساخته و آماده از جنس سیلیکون ذاتی با مقاومت بالا در مشخصات فنی متنوع میباشد.
محصولات نیمهساخته در اشکال مختلف از جمله:
-
دایرهای (گرد)
-
مستطیلی
-
سوراخدار
-
پنجرهای
-
لنزی
-
گالوانومتری
-
اشکال خاص و سفارشی
تولید و عرضه میگردد.
این محصولات با بالاترین استانداردهای کیفی و با دقت ابعادی بالا تولید میشوند تا پاسخگوی نیازهای متنوع صنایع الکترونیک و اپتوالکترونیک باشند. شرکت ما با بهرهگیری از فناوری پیشرفته رشد بلور، امکان تولید سیلیکون ذاتی با خواص الکتریکی و نوری مطلوب در ابعاد و اشکال مختلف را فراهم آورده است.
ویژگیهای کلیدی محصولات:
• مقاومت الکتریکی بالا (بیش از 1000 اهم-سانتیمتر)
• ساختار بلوری کامل با ناخالصی حداقلی
• قابلیت پرداخت سطحی عالی برای کاربردهای حساس
• تنوع در ابعاد و اشکال هندسی
سیلیکون: ویژگیها و محدودیتهای کاربردهای لیزری
سیلیکون به دلیل هدایت حرارتی بالا و چگالی پایین، مادهای مناسب برای ساخت آینههای لیزر محسوب میشود. این ویژگیها به دفع مؤثر حرارت و کاهش وزن سیستمهای اپتیکی کمک میکنند.
با این حال، سیلیکون برای کاربردهای انتقال لیزر CO₂ مناسب نیست، زیرا در طول موج ۹ میکرومتر جذب نوری شدیدی از خود نشان میدهد. این خاصیت باعث کاهش کارایی و آسیبپذیری سیستم در این محدوده طیفی میشود.
نکات کلیدی:
-
مزایا: هدایت حرارتی مطلوب (~150 W/m·K) و وزن سبک (چگالی 2.33 g/cm³)
-
محدودیت: جذب بالا در محدوده ۹ میکرومتر (منطقه جذب ذاتی سیلیکون)
-
کاربردهای جایگزین: آینههای لیزر، پنجرههای مادون قرمز (در محدوده 1.2-8 µm)، و قطعات نوری در سیستمهای غیر از لیزر CO₂
این ماده در صورت استفاده در محدوده طیفی مناسب، عملکرد بهینهای در سیستمهای اپتیکی و لیزر ارائه میدهد
پوششهای اپتیکی و کاربردهای آن
پوششدهی به فرآیند اعمال لایههای نازک از مواد شفاف دیالکتریک یا فلزی بر روی سطح زیرلایهها به روشهای فیزیکی یا شیمیایی اطلاق میشود. هدف از این فرآیند، اصلاح ویژگیهای بازتاب و عبور نور از سطح مواد برای دستیابی به خواص مطلوب اپتیکی است که شامل:
• کاهش یا افزایش بازتاب نور
• تقسیم پرتو (Beam Splitting)
• تفکیک طیفی (Color Separation)
• فیلتراسیون نوری (Light Filtering)
• ایجاد قطبش (Polarization)
شرکت ما توانایی ارائه انواع پوششهای اپتیکی تخصصی را دارا میباشد، از جمله:
-
پوششهای ضد بازتاب (AR Coatings)
-
پوششهای بازتاب بالا (HR Coatings)
-
پوششهای طیفی (Spectral Coatings)
-
پوششهای فلزی (Metallic Coatings)
پوششهای ضد بازتاب پهنباند ما برای محدودههای طیفی مختلف طراحی و اجرا میشوند:
• محدوده فرابنفش (UV)
• محدوده مرئی (Visible)
• مادون قرمز نزدیک (NIR)
• مادون قرمز میانی (Mid-IR)
این پوششها با استفاده از پیشرفتهترین تکنیکهای لایهنشانی و با دقت نانومتری تولید میگردند تا بالاترین کارایی اپتیکی را تضمین نمایند. ویژگیهای کلیدی این پوششها شامل پایداری حرارتی بالا، مقاومت در برابر رطوبت و دوام مکانیکی ممتاز میباشد
- Technical lnformation
استانداردهای مواد
جنس ماده:
بلور منفرد سیلیکون با ترکیب شیمیایی Si
درجه خلوص:
-
خلوص ماده اولیه مورد استفاده برای رشد بلور باید حداقل 9N (99.9999999%) باشد
-
خلوص مواد دوپ کننده باید حداقل 5N (99.999%) باشد
کیفیت بلورینگی:
میلههای بلور منفرد سیلیکون باید دارای خصوصیات زیر باشند:
-
بدون ساختار موزاییکی
-
بدون مرزدانه
-
بدون بلورهای دوقلو
چگالی نابجایی:
چگالی نابجایی باید حداکثر ۱۰۰ نابجایی بر سانتیمتر مربع (100 dislocations/cm²) باشد
نوع رسانایی:
بلور منفرد سیلیکون از نظر نوع رسانایی به دو دسته تقسیم میشود:
-
نوع N
-
نوع P
جهتگیری بلورنگاری:
جهتگیری بلورنگاری بلورهای منفرد سیلیکون عمدتاً شامل جهتهای بلورنگاری زیر میباشد:
[در اینجا میتوان جهتهای اصلی مانند (100)، (111) و (110) را ذکر کرد]
ملاحظات اضافی:
-
کلیه پارامترهای فوق باید مطابق با استانداردهای بینالمللی ASTM و SEMI مورد تأیید قرار گیرند
-
کنترل کیفی باید در هر مرحله از فرآیند تولید انجام شود
-
آزمونهای مشخصهیابی شامل XRD، FTIR و آنالیز ناخالصیها الزامی است
●
مشخصات فنی بلورهای سیلیکون تککریستال
۱. مقاومت الکتریکی (رسانایی):
مقاومت الکتریکی بلورهای سیلیکون تککریستال به چهار کلاس مختلف تقسیمبندی میشود که هر کدام برای کاربردهای خاصی مناسب هستند.
۲. کیفیت ظاهری:
بلورهای سیلیکون باید دارای مشخصات ظاهری زیر باشند:
-
عاری از هرگونه آلودگی سطحی
-
بدون تراشه یا شکستگی
-
فاقد ترکهای میکروسکوپی یا ماکروسکوپی
-
بدون حفره یا تخلخل بر روی سطوح
ملاحظات کنترل کیفی:
-
کلیه سطوح باید با روشهای میکروسکوپی و ماکروسکوپی بررسی شوند
-
هرگونه ناهمواری سطحی باید مطابق استانداردهای صنعتی کنترل شود
-
کیفیت سطح باید با استفاده از روشهای غیرمخرب تست شود
کاربردهای متناسب:
بلورهای با کیفیت ظاهری بالا برای کاربردهای حساس زیر مناسب هستند:
-
ساخت ویفرهای نیمههادی
-
تولید قطعات اپتوالکترونیک
-
ساخت حسگرهای دقیق
-
کاربردهای تحقیقاتی و آزمایشگاهی
آزمون عبور نور (Transmittance Test)
۱. نمونهها:
-
جنس: سیلیکون تککریستال
-
قطر نمونه: ۲۰ تا ۵۰ میلیمتر
-
ضخامت نمونه: ۱۰ ± ۰٫۵ میلیمتر
-
کیفیت سطح: پرداخت شده با استاندارد سطحی ۸۰/۵۰
۲. محدوده آزمون:
محدوده طول موج ۳ تا ۱۵ میکرومتر
۳. الزامات کیفی:
-
میزان عبور نور (Transmittance) باید در محدوده ۳-۵ میکرومتر حداقل ۵۲٫۵٪ باشد
-
نمادگذاری: T≥52.5%@3-5μm
ملاحظات آزمایش:
۱. نمونهها باید عاری از هرگونه آلودگی سطحی باشند
۲. اندازهگیریها باید در شرایط کنترلشده دمایی انجام شود
۳. دستگاه طیفسنج مورد استفاده باید کالیبره باشد
۴. زاویه تابش نور باید عمود بر سطح نمونه باشد
تفسیر نتایج:
میزان عبور نور ۵۲٫۵٪ در محدوده ۳-۵ میکرومتر نشاندهنده کیفیت مناسب بلور سیلیکون برای کاربردهای اپتوالکترونیک در این محدوده طیفی میباشد
●
معرفی مواد اپتیکی
شیشه اپتیکی N-BK7
N-BK7 پرکاربردترین شیشه اپتیکی برای تولید قطعات نوری باکیفیت است که دارای عبور نور عالی در محدوده مرئی تا مادون قرمز نزدیک (350-2000 نانومتر) میباشد. این ماده در تلسکوپها، لیزرها و سایر تجهیزات اپتیکی کاربرد گستردهای دارد. معمولاً زمانی از N-BK7 استفاده میشود که مزایای اضافی سیلیکای ذوب شده UV (مانند عبور نور عالی و ضریب انبساط حرارتی پایین در محدوده UV) مورد نیاز نباشد.
سیلیکای ذوب شده UV
سیلیکای ذوب شده UV دارای عبور نور بالا از محدوده UV تا مادون قرمز نزدیک (185-2100 نانومتر) است. این ماده در مقایسه با H-K9L (N-BK7) از یکنواختی بهتر و ضریب انبساط حرارتی پایینتری برخوردار است و برای کاربردهای لیزرهای پرتوان و تصویربرداری بسیار مناسب میباشد.
فلورید کلسیم (CaF₂)
به دلیل عبور نور بالا و ضریب شکست پایین در محدوده 180 نانومتر تا 8 میکرومتر، معمولاً به عنوان پنجره و لنز در طیفسنجها و سیستمهای تصویربرداری حرارتی استفاده میشود. همچنین به دلیل آستانه آسیبپذیری بالا در برابر لیزر، در لیزرهای اگزایمر کاربرد دارد.
فلورید باریم (BaF₂)
دارای عبور نور بالا در محدوده 200 نانومتر تا 11 میکرومتر بوده و در برابر تابشهای پرانرژی مقاوم است. این ماده دارای خاصیت سینتیلاسیون عالی بوده و برای ساخت قطعات اپتیکی مادون قرمز و فرابنفش مناسب است. با این حال، مقاومت کمی در برابر آب دارد و در دمای 500 درجه سانتیگراد در حضور آب تخریب میشود. هنگام کار با این ماده باید از دستکش استفاده کرد و پس از کار دستها را بهطور کامل شست.
فلورید منیزیم (MgF₂)
برای کاربردهای محدوده 200 نانومتر تا 6 میکرومتر ایدهآل است. این ماده مقاومت بالایی در برابر خوردگی شیمیایی، آسیب لیزر، شوک مکانیکی و شوک حرارتی دارد. سختی آن 415 (مقیاس نوپ) و ضریب شکست 1.38 است.
سلنید روی (ZnSe)
دارای عبور نور بالا در محدوده 600 نانومتر تا 16 میکرومتر بوده و معمولاً در تصویربرداری حرارتی، تصویربرداری مادون قرمز و سیستمهای پزشکی استفاده میشود. این ماده نسبتاً نرم است (سختی نوپ 120) و به راحتی خط برمیدارد.
سیلیکون (Si)
برای استفاده در محدوده مادون قرمز نزدیک 1.2 تا 8 میکرومتر مناسب است. سختی آن 1150 (مقیاس نوپ) بوده و از ژرمانیوم سختتر و کمتر شکننده است.
ژرمانیوم (Ge)
برای محدوده مادون قرمز نزدیک 2-16 میکرومتر مناسب بوده و برای لیزرهای مادون قرمز گزینه خوبی است. چگالی آن 5.33 گرم بر سانتیمتر مکعب است.
سولفید روی CVD (CVD ZnS)
تنها ماده اپتیکی مادون قرمز – پس از الماس – است که محدوده مرئی تا مادون قرمز موج بلند (LWIR) و حتی امواج مایکروویو را پوشش میدهد
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.