ઉચ્ચ તાપમાન પ્રતિરોધક કસ્ટમાઇઝ ક્લિયર ક્વાર્ટઝ પેટ્રી ડિશ

સ્પષ્ટ ક્વાર્ટઝ પેટ્રી ડિશની ઉત્પાદન પ્રક્રિયા અને વર્કફ્લો

આ પદ્ધતિમાં વાયુ દબાણ અને મોલ્ડનો ઉપયોગ કરીને આગાઉથી બનાવેલ ક્વાર્ટઝ ટ્યુબને ક્રૂસિબલ આકારમાં બીજા ઉષ્ણતા આકારણી દ્વારા રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.

તબક્કો 1: તૈયારી તબક્કો

1. કાચા માલની તૈયારી
· સામગ્રી: ઉચ્ચ શુદ્ધતાવાળી, ખામી રહિત પારદર્શક ક્વાર્ટઝ ટ્યુબિંગ. આ ટ્યુબ સામાન્ય રીતે વિદ્યુત અથવા જ્વાલા સંગમ પ્રક્રિયા દ્વારા ઉત્પાદિત થાય છે, અને તેની ગુણવત્તા અંતિમ ક્રૂસિબલના કાર્યક્ષમતાને નિર્ધારિત કરે છે.
· સાચો તૈયારી: ઉચ્ચ-ચોકસાઈવાળા, ગરમી-પ્રતિરોધક ગ્રેફાઇટ અથવા રિફ્રેક્ટરી મિશ્ર ધાતુના સાચાનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. સાચાની ખાડી ક્રૂસિબલના બાહ્ય આકાર (ઉદાહરણ તરીકે, ગોળાકાર, નળાકાર, કસ્ટમ આકારો) ને વ્યાખ્યાયિત કરે છે.


2. ક્વોર્ટઝ ટ્યુબની પૂર્વ-પ્રક્રિયા
· કાપવું: ક્વોર્ટઝ ટ્યુબને જરૂરી લંબાઈમાં કાપવામાં આવે છે.
· સફાઈ: ટ્યુબને ઉચ્ચ શુદ્ધતાવાળી સફાઈ (ઉદાહરણ તરીકે, અતિશુદ્ધ પાણી, એસિડ એચિંગ, અલ્ટ્રાસોનિક સફાઈ) માંથી પસાર કરવામાં આવે છે જેથી આંતરિક અને બાહ્ય દિવાલો પરથી બધા દૂષણકારક પદાર્થો દૂર થાય.
· એક છેડો બંધ કરવો: હાઇડ્રોજન-ઑક્સિજન ટોર્ચનો ઉપયોગ કરીને ટ્યુબના એક છેડાને ત્યાં સુધી ગરમ કરવામાં આવે છે જ્યાં સુધી તે પિગળીને બંધ થઈ જાય, જેથી એક મસળેલો, અર્ધગોળ ગુંબજ બને જે ક્રૂસિબલના તળિયે બને છે.

તબક્કો 2: થર્મોફોર્મિંગ તબક્કો - મૂળ પ્રક્રિયા

આ એક ખાસ ગ્લાસબ્લોઇંગ લેથ અથવા સ્વચાલિત ફોર્મિંગ મશીન પર કરવામાં આવતું સૌથી મહત્વપૂર્ણ પગલું છે.

1. ગરમ કરવું અને નરમ કરવું
· પૂર્વ-પ્રક્રિયા કરેલ ક્વોર્ટઝ ટ્યુબ (પહેલાં બંધ છેડો) લેથ પર માઉન્ટ કરવામાં આવે છે અને પૂર્વ-ગરમ સાચાની અંદર ગોઠવવામાં આવે છે.
· લક્ષ્ય વિસ્તાર (ભવિષ્યનું ક્રૂસિબલ બૉડી) ને હાઇડ્રોજન-ઑક્સિજન જ્વાળા અથવા પ્લાઝમા ટોર્ચનો ઉપયોગ કરીને ફેરવવામાં આવે છે અને સમાનરૂપે ગરમ કરવામાં આવે છે. સમાન ગરમી માટે ફેરવવું ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.
· ક્વાર્ટઝને તેના નરમ પડવાના તાપમાન સુધી (આશરે 1650-1800°C) ગરમ કરવામાં આવે છે, જ્યાં તે નમનશીલ બને છે પરંતુ સંપૂર્ણપણે પિગળતું નથી.

2. ગેસ પ્રેશરાઇઝેશન અને ફોર્મિંગ
· જ્યારે ક્વાર્ટઝ નરમ હોય ત્યારે ઊંચી શુદ્ધતાવાળા નિષ્ક્રિય ગેસ (ઉદાહરણ તરીકે, નાઇટ્રોજન, આર્ગોન) ને ખુલ્લા છેડા દ્વારા ટ્યૂબમાં દાખલ કરવામાં આવે છે, જેનું દબાણ ચોકસાઈપૂર્વક નિયંત્રિત કરવામાં આવે છે.
· આંતરિક ગેસ દબાણ નરમ પડેલી ક્વાર્ટઝની દીવાલને એકસમાન રીતે બહારની તરફ વિસ્તારવા મજબૂર કરે છે જ્યાં સુધી કે તે સંપૂર્ણપણે મોલ્ડની આંતરિક સપાટીના આકાર સાથે ગૂંથાઈ ના જાય.
· મોલ્ડ અંતિમ બાહ્ય ભૂમિતિ નક્કી કરે છે, જ્યારે ગેસ દબાણ પરિમાણોની ચોકસાઈ અને સરળ સપાટીનું પૂરું પાડે છે.

3. એનિલિંગ અને ઠંડુ પડવું
· ફોર્મિંગ પછી, ક્વાર્ટઝ પેટ્રી ડિશને તુરંત જ મોલ્ડમાં અથવા મોલ્ડની નજીક એનિલ કરવામાં આવે છે. ઝડપી ગરમી અને ઠંડકથી ઉત્પન્ન થતા ઉષ્મા તણાવને દૂર કરવા માટે વિસ્તૃત, નરમ જ્વાળાનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
· ઢાળેલી ક્વાર્ટઝ પેટ્રી ડીશને સાચવા માટે નિયંત્રિત પરિસ્થિતિમાં ઓરડાના તાપમાને ઠંડી કરવામાં આવે છે, ત્યારબાદ જ તેને મોલ્ડમાંથી કાઢવામાં આવે છે.

તબક્કો 3: પોસ્ટ-પ્રોસેસિંગ અને ફિનિશિંગ

1. કાપવું અને ખોલવું
· ઢાળેલી ક્વાર્ટઝ પેટ્રી ડીશના ખુલ્લા છેડાને ડાયમંડ વ્હીલ સો અથવા લેસર કટરનો ઉપયોગ કરીને ચોક્કસ ઊંચાઈ અને ચોરસપણું આપવા માટે કાપવામાં આવે છે.
· તીક્ષ્ણ, કાપેલા ધારને પછી ચિપિંગ અને તણાવના કેન્દ્રીકરણને રોકવા માટે ફાયર-પૉલિશ્ડ અથવા યાંત્રિક રીતે મેળવીને મસળી લેવામાં આવે છે.

2. ઉચ્ચ તીવ્રતાવાળી સફાઈ અને નિરીક્ષણ
· સફાઈ: ક્વાર્ટઝ પેટ્રી ડીશ બહુ-પગલાવાળી, ઉચ્ચ શુદ્ધતાવાળી સફાઈ પ્રક્રિયા (એસિડ ક્લીનિંગ, અલ્ટ્રાસોનિક ક્લીનિંગ, અતિશુદ્ધ પાણીથી ધોવું) માંથી પસાર થાય છે જેથી પ્રક્રિયા દરમિયાનના બધા દૂષણને દૂર કરી શકાય.
· નિરીક્ષણ:
· પરિમાણ તપાસ: વ્યાસ, ઊંચાઈ અને દિવાલની જાડાઈની ખાતરી કરવી.
· દૃશ્ય નિરીક્ષણ: નિયંત્રિત પ્રકાશમાં આંતરિક અને બાહ્ય સપાટી પર હવાના કોથળા, ખરચો, ગર્તો અથવા કોઈપણ અનિયમિતતાઓનું નિરીક્ષણ કરવું.

તબક્કો 4: વિશેષ ઉચ્ચ-વર્ગની સારવાર - આંતરિક સપાટી પર અગ્નિ પૉલિશિંગ

સેમિકન્ડક્ટર અથવા પ્રીમિયમ ફોટોવોલ્ટિક એપ્લિકેશન્સમાં ઉપયોગમાં લેવાતા ઉચ્ચ-વર્ગના ક્રૂસિબલ્સ માટે, એક વધારાનું મહત્વપૂર્ણ પગલું અમલમાં મૂકવામાં આવે છે:
· આંતરિક સપાટી પર અગ્નિ પૉલિશિંગ
· હેતુ: સ્પષ્ટ ક્વૉર્ટઝ પેટ્રી ડિશની આંતરિક સપાટી પર સંપૂર્ણપણે ઘન, મસળેલી, અરીસા જેવી પારદર્શક સ્તર બનાવવા માટે.
· પદ્ધતિ: ક્વૉર્ટઝ પેટ્રી ડિશને ઘુમાવતા રહે છે જ્યારે હાઇડ્રોજન-ઑક્સિજન જ્વાળા અથવા પ્લાઝમા ટૉર્ચને અંદર દાખલ કરવામાં આવે છે અને તેને આંતરિક સપાટીના સંપૂર્ણ ભાગ પર સ્કેન કરવામાં આવે છે.
· અસરો:
· સૂક્ષ્મ-પોર્સને સીલ કરે છે: સ્પષ્ટ ક્વૉર્ટઝ પેટ્રી ડિશ સૂક્ષ્મ તિરાડો અને નાના છિદ્રોને દૂર કરે છે.
· ખરબચડાપણું ઘટાડે છે: સ્પષ્ટ ક્વૉર્ટઝ પેટ્રી ડિશ પરમાણુઓની સપાટી જેટલી મસળેલી સપાટી બનાવે છે, જે સામગ્રીના ચોંટવાને અટકાવે છે અને સરળ સફાઈને સુગમ બનાવે છે.
· ડિવિટ્રિફિકેશન પ્રતિકારમાં વધારો: ઊંચા તાપમાને ક્રિસ્ટલીકરણ સામે સ્પષ્ટ ક્વૉર્ટઝ પેટ્રી ડિશની પ્રતિકારકતામાં નોંધપાત્ર સુધારો કરે છે, જેથી ક્રૂસિબલની સેવા આયુષ્ય લંબાવાય છે.

સ્પષ્ટ ક્વૉર્ટઝ પેટ્રી ડિશનો સારાંશ કાર્યપ્રવાહ આરેખ:
ઉચ્ચ-શુદ્ધતા ક્વાર્ટઝ ટ્યૂબ → કાપવું → સાફ કરવું → એક છેડો બંધ કરવો → મોલ્ડમાં જોડવું → ઘૂર્ણન દ્વારા ગરમ કરવું અને નરમ કરવું → વાયુ દબાણ દ્વારા આકાર આપવો → એનિલિંગ → મોલ્ડ કાઢી નાખવો → કાપવું/ખોલવું → ધાર પૉલિશિંગ → (આંતરિક સપાટી પર ફાયર પૉલિશિંગ) → ઊંચી તીવ્રતાવાળું સફાઈ → અંતિમ નિરીક્ષણ → સ્વચ્છ પેકિંગ

સ્પષ્ટ ક્વાર્ટઝ પેટ્રી ડિશના ફાયદા:
· ઊંચી શુદ્ધતા: સ્પષ્ટ ક્વાર્ટઝ પેટ્રી ડિશ ઊંચી શુદ્ધતાવાળી ક્વાર્ટઝ ટ્યૂબિંગનો ઉપયોગ કરે છે, જે દૂષણને લઘુતમ કરે છે.
· ઊંચી ચોકસાઈ: સ્પષ્ટ ક્વાર્ટઝ પેટ્રી ડિશનું મોલ્ડ-ફોર્મિંગ ઉત્તમ પરિમાણાત્મક સુસંગતતા સુનિશ્ચિત કરે છે.
· આકારની લવચારતા: જટિલ અને કસ્ટમ ભૂમિતિનું ઉત્પાદન કરવા સક્ષમ.
· ઉત્કૃષ્ટ સપાટીની ગુણવત્તા: સ્પષ્ટ ક્વાર્ટઝ પેટ્રી ડિશની આંતરિક સપાટી પર ફાયર પૉલિશિંગ અસાધારણ સમાપ્તિ પૂરી પાડે છે.

મુખ્ય એપ્લિકેશન્સ:
· સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગ: ઊંચા તાપમાનવાળી ડિફ્યુઝન, ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયાઓ અને એપિટેક્સી માટે.
· પ્રયોગશાળા અને R&D: સામગ્રી સંશ્લેષણ, ક્રિસ્ટલ ગ્રોથ અને ઊંચા તાપમાનવાળી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ માટે.
· ફોટોવોલ્ટિક્સ R&D: પ્રાયોગિક સિલિકોન ગ્રોથ અને પ્રોસેસિંગ માટે.
· ઓપ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક્સ: ફૉસ્ફર, લેઝર ક્રિસ્ટલ અને અન્ય વિશિષ્ટ સામગ્રીના સિન્ટરિંગ માટે.

  
ટેક્નિકલ પરમીટર્સ