دھاتی سلکان کی تطہیر

اعلی طہارت سلیکن (جیسے ، شمسی گریڈ یا الیکٹرانک گریڈ) کی تیاری کے لئے جدید تزکیہ کے عمل کے ذریعہ میٹالرجیکل گریڈ سلیکن (مگرا سی ، ~ 98–99 ٪ طہارت) کو بہتر بنانے کی ضرورت ہے۔ کلیدی طریقوں میں شامل ہیں:

1. ہائیڈروومیٹالورجیکل طہارت (ایسڈ لیکچنگ)

عمل:

پسے ہوئے ایم جی سی کا علاج تیزابیت (جیسے ، ایچ سی ایل ، ایچ ایف ، یا ایچ ایس او) کے مرکب کے ساتھ کیا جاتا ہے تاکہ نجاست (فی ، ال ، سی اے ، وغیرہ) کو تحلیل کیا جاسکے۔

آلودگی سے بچنے کے لئے تیزاب سے بچنے والے ری ایکٹر استعمال کیے جاتے ہیں۔

رد عمل:

Fe +2 HCl → Fecl 2+ H2 ↑ Fe +2 HCl → Fecl2+H2 ↑

نتیجہ:دھاتی نجاستوں کا ~ 90 ٪ ہٹاتا ہے ، جس سے طہارت بڑھ کر .9 99.9 ٪ ہوجاتی ہے۔

2. دشاتمک استحکام

اصول:قابو پانے والے ٹھنڈک کے دوران پگھلے ہوئے مرحلے میں نجاست مرکوز ہوتی ہے۔

عمل:

پگھلا ہوا سلیکن آہستہ آہستہ ایک سرے سے ٹھنڈا ہوتا ہے ، جس سے نجاستوں کو اوپر یا کناروں میں منتقل کرنے پر مجبور کیا جاتا ہے۔

صاف شدہ مرکزی حص section ہ کاٹ کر دوبارہ استعمال کیا جاتا ہے۔

کارکردگی:بوران (بی) اور فاسفورس (پی) نجاست کو پارٹس فی ملین (پی پی ایم) کی سطح تک کم کرتا ہے۔

3. ویکیوم ریفائننگ

عمل:

پگھلے ہوئے سلیکن کو ویکیوم میں گرم کیا جاتا ہے تاکہ اتار چڑھاؤ کی نجاست (جیسے ، AL ، CA ، Mg) کو بخارات بنائے۔

اتار چڑھاؤ آکسائڈس (جیسے ، SIO) بھی تشکیل اور فرار ہوسکتا ہے۔

درخواستیں:ہلکی دھاتیں اور گیسوں کو ہٹانے کے لئے موثر۔

4. زون ریفائننگ (فلوٹ زون کا طریقہ)

اصول:ایک مقامی پگھلا ہوا زون سلیکن کی چھڑی سے گزرتا ہے ، جس میں اس کے ساتھ نجاست ہوتی ہے۔

عمل:

ریڈیو فریکونسی (آر ایف) کنڈلی کا استعمال کرتے ہوئے ایک اعلی طہارت پولی کرسٹل لائن سلیکن چھڑی گرم کی جاتی ہے۔

بار بار گزرنے والے الٹرا پیور مونوکریسٹل لائن سلیکن بناتے ہیں۔

طہارت: Achieves >99.9999 ٪ (سیمیکمڈکٹرز کے لئے 6n سے 11n طہارت)۔

5. سیمنز عمل (کیمیائی بخارات جمع ، سی وی ڈی)

مقصد:شمسی خلیوں اور الیکٹرانکس کے لئے پالیسیلیکن تیار کرتا ہے۔

اقدامات:

کلورینیشن:Mg-Si Trichlorosilane (sihcl₃) بنانے کے لئے HCl کے ساتھ رد عمل کا اظہار کرتا ہے:

si +3 hcl → SIHCl 3+ H2Si +3 HCl → SIHCl3+H2

آسون:سیہکل کو جزوی آسون کے ذریعے پاک کیا جاتا ہے۔

سڑن:گرم سلیکن سلاخوں (~ 1،100 ڈگری) پر اعلی طہارت سیہکال کو گل جاتا ہے:

2SIHCL3 → 2SI +2 HCl+CL22SIHCL3 → 2SI +2 HCl+CL2

آؤٹ پٹ:الٹرا پیور پولیسیلیکن (99.99999999 ٪ ، 9N)۔

6. الیکٹرو فائننگ

عمل:

ناپاک سلیکن کو پگھلے ہوئے نمک الیکٹرولائٹ (جیسے ، Cacl₂) میں انوڈ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔

خالص سلیکن الیکٹرولیسس کے ذریعہ کیتھوڈ پر جمع ہوتا ہے۔

فائدہ:بوران اور فاسفورس کو ہٹانے کے لئے موثر۔

7. سلیگ ٹریٹمنٹ

عمل:پگھلا ہوا سلیکن نجات کو جذب کرنے کے لئے ایک سلیگ (جیسے ، کاو-سیئ) کے ساتھ ملا دیا جاتا ہے۔

طریقہ کار:کیمیائی وابستگی کی وجہ سے سلیگ مرحلے میں نجاست (مثال کے طور پر ، بی ، پی) تقسیم۔

سلکان طہارت میں کلیدی چیلنجز:

بوران اور فاسفورس کو ہٹانا:یہ عناصر برقی طور پر متحرک ہیں اور سیمیکمڈکٹر کی کارکردگی کو ہراساں کرتے ہیں۔

توانائی کی شدت:سیمنز کے طریقہ کار جیسے عمل میں اہم توانائی اور مہنگا انفراسٹرکچر کی ضرورت ہوتی ہے۔

لاگت بمقابلہ طہارت تجارت:اعلی طہارت (جیسے ، الیکٹرانک گریڈ) تیزی سے زیادہ وسائل کا مطالبہ کرتا ہے۔

طہارت کی سطح پر مبنی درخواستیں:

ماحولیاتی تحفظات:

تیزاب لیکچنگ سے مضر فضلہ (جیسے ، HF) پیدا ہوتا ہے ، جس میں غیر جانبداری اور محفوظ تصرف کی ضرورت ہوتی ہے۔

سیمنز عمل کلورین بائی پروڈکٹ تیار کرتا ہے ، جس سے بند لوپ ری سائیکلنگ سسٹم کی ضرورت ہوتی ہے۔

بدعات:

بیڈ ری ایکٹرز (ایف بی آر):شمسی درجے کے سلیکن کے لئے سیمنز کے عمل کا ایک کم لاگت متبادل۔

اپ گریڈ شدہ میٹالرجیکل سلیکن (UMG-SI):کم اخراجات پر شمسی ایپلی کیشنز کے لئے لیچنگ ، ​​سلیگنگ ، اور دشاتمک استحکام کو جوڑتا ہے۔