ඉහළ සංශුද්ධතාවයකින් යුත් ඇලුමිනා විශාලතම ගැනුම්කරු: නිල් මැණික් ගැන ඔබ කොපමණ දන්නේද?

නිල් මැණික් ස්ඵටික >99.995% ක සංශුද්ධතාවයකින් යුත් අධි-සංශුද්ධතා ඇලුමිනා කුඩු වලින් වගා කර ඇති අතර, ඒවා අධි-සංශුද්ධතා ඇලුමිනා සඳහා විශාලතම ඉල්ලුම ඇති ප්‍රදේශය බවට පත් කරයි. ඒවා ඉහළ ශක්තියක්, ඉහළ දෘඪතාවයක් සහ ස්ථාවර රසායනික ගුණාංග පෙන්නුම් කරන අතර, ඉහළ උෂ්ණත්වයන්, විඛාදනය සහ බලපෑම වැනි කටුක පරිසරවල ක්‍රියා කිරීමට ඔවුන්ට හැකියාව ලබා දෙයි. ඒවා ජාතික ආරක්ෂාව, සිවිල් තාක්ෂණය, ක්ෂුද්‍ර ඉලෙක්ට්‍රොනික විද්‍යාව සහ වෙනත් ක්ෂේත්‍රවල බහුලව භාවිතා වේ.

අධි සංශුද්ධතාවයෙන් යුත් ඇලුමිනා කුඩු සිට නිල් මැණික් ස්ඵටික දක්වා

1 යි. නිල් මැණික් වල ප්‍රධාන යෙදුම් 

ආරක්ෂක අංශයේ, මිසයිල අධෝරක්ත කවුළු සඳහා නිල් මැණික් ස්ඵටික ප්‍රධාන වශයෙන් භාවිතා වේ. නවීන යුධ කටයුතු සඳහා මිසයිලවල ඉහළ නිරවද්‍යතාවයක් අවශ්‍ය වන අතර, මෙම අවශ්‍යතාවය සපුරා ගැනීම සඳහා අධෝරක්ත දෘශ්‍ය කවුළුව ඉතා වැදගත් අංගයකි. අධිවේගී පියාසර කිරීමේදී මිසයිල දැඩි වායුගතික තාපය සහ බලපෑම අත්විඳින බව සලකන විට, දැඩි සටන් පරිසරයන් සමඟ, රේඩෝමයට ඉහළ ශක්තියක්, බලපෑම් ප්‍රතිරෝධයක් සහ වැලි, වැසි සහ අනෙකුත් දරුණු කාලගුණික තත්ත්වයන්ගෙන් ඛාදනයට ඔරොත්තු දීමේ හැකියාව තිබිය යුතුය. විශිෂ්ට ආලෝක සම්ප්‍රේෂණය, උසස් යාන්ත්‍රික ගුණාංග සහ ස්ථාවර රසායනික ලක්ෂණ සහිත නිල් මැණික් ස්ඵටික, මිසයිල අධෝරක්ත කවුළු සඳහා කදිම ද්‍රව්‍යයක් බවට පත්ව ඇත.

LED උපස්ථර නිල් මැණික් වල විශාලතම යෙදුම නියෝජනය කරයි. LED ආලෝකකරණය ප්‍රතිදීප්ත සහ බලශක්ති ඉතිරිකිරීමේ ලාම්පු වලින් පසු තුන්වන විප්ලවය ලෙස සැලකේ. LED වල මූලධර්මයට විද්‍යුත් ශක්තිය ආලෝක ශක්තිය බවට පරිවර්තනය කිරීම ඇතුළත් වේ. ධාරාව අර්ධ සන්නායකයක් හරහා ගමන් කරන විට, සිදුරු සහ ඉලෙක්ට්‍රෝන ඒකාබද්ධ වී ආලෝකයේ ස්වරූපයෙන් අතිරික්ත ශක්තිය මුදා හරින අතර අවසානයේ ආලෝකකරණය නිපදවයි. LED චිප් තාක්ෂණය එපිටැක්සියල් වේෆර් මත පදනම් වන අතර එහිදී වායුමය ද්‍රව්‍ය ස්ථරයෙන් ස්ථරය උපස්ථරයක් මත තැන්පත් කෙරේ. ප්‍රධාන උපස්ථර ද්‍රව්‍ය අතර සිලිකන් උපස්ථර, සිලිකන් කාබයිඩ් උපස්ථර සහ නිල් මැණික් උපස්ථර ඇතුළත් වේ. මේවා අතර, නිල් මැණික් උපස්ථර උපාංග ස්ථායිතාව, පරිණත සකස් කිරීමේ තාක්ෂණය, දෘශ්‍ය ආලෝකය අවශෝෂණය නොකිරීම, හොඳ ආලෝක සම්ප්‍රේෂණය සහ මධ්‍යස්ථ පිරිවැය ඇතුළුව අනෙක් දෙකට වඩා සැලකිය යුතු වාසි ලබා දෙයි. ගෝලීය LED ​​සමාගම්වලින් 80% ක් නිල් මැණික් ඔවුන්ගේ උපස්ථර ද්‍රව්‍ය ලෙස භාවිතා කරන බව දත්ත පෙන්වා දෙයි.

ඉහත සඳහන් යෙදුම් වලට අමතරව, ජංගම දුරකථන තිර, වෛද්‍ය උපකරණ, ආභරණ සැරසිලි සහ කාච සහ ප්‍රිස්ම වැනි විවිධ විද්‍යාත්මක හඳුනාගැනීමේ උපකරණ සඳහා කවුළු ද්‍රව්‍ය ලෙසද නිල් මැණික් ස්ඵටික භාවිතා වේ.

2. වෙළඳපල ප්‍රමාණය සහ අපේක්ෂාවන්

ප්‍රතිපත්තිමය සහයෝගය සහ LED චිප් වල පුළුල් වන යෙදුම් අවස්ථා මගින් මෙහෙයවනු ලබන නිල් මැණික් උපස්ථර සඳහා ඇති ඉල්ලුම සහ ඒවායේ වෙළඳපල ප්‍රමාණය ද්වි-ඉලක්කම් වර්ධනයක් අත්කර ගනු ඇතැයි අපේක්ෂා කෙරේ. 2025 වන විට, නිල් මැණික් උපස්ථර නැව්ගත කිරීමේ පරිමාව කැබලි මිලියන 103 (අඟල් 4 උපස්ථර බවට පරිවර්තනය කර ඇත) දක්වා ළඟා වනු ඇතැයි පුරෝකථනය කර ඇති අතර එය 2021 ට සාපේක්ෂව 63% ක වැඩිවීමක් නියෝජනය කරයි, 2021 සිට 2025 දක්වා 13% ක සංයුක්ත වාර්ෂික වර්ධන වේගයක් (CAGR) ඇත. නිල් මැණික් උපස්ථරවල වෙළඳපල ප්‍රමාණය 2025 වන විට ¥ බිලියන 8 දක්වා ළඟා වනු ඇතැයි අපේක්ෂා කෙරේ, එය 2021 ට සාපේක්ෂව 108% ක වැඩිවීමක් වන අතර 2021 සිට 2025 දක්වා 20% ක CAGR සමඟ. උපස්ථර සඳහා "පූර්වගාමියා" ලෙස, නිල් මැණික් ස්ඵටිකවල වෙළඳපල ප්‍රමාණය සහ වර්ධන ප්‍රවණතාවය පැහැදිලි වේ.

3. නිල් මැණික් ස්ඵටික සකස් කිරීම

1891 දී ප්‍රංශ රසායන විද්‍යාඥ වර්නියුයිල් ඒ. විසින් ප්‍රථම වරට කෘතිම මැණික් ස්ඵටික නිපදවීම සඳහා ගිනිදැල් විලයන ක්‍රමය සොයා ගත් දා සිට, කෘතිම නිල් මැණික් ස්ඵටික වර්ධනය පිළිබඳ අධ්‍යයනය සියවසකට වැඩි කාලයක් පුරා විහිදී ඇත. මෙම කාල පරිච්ෙඡ්දය තුළ, විද්‍යාවේ සහ තාක්ෂණයේ දියුණුව නිසා ඉහළ ස්ඵටික ගුණාත්මකභාවය, වැඩිදියුණු කළ උපයෝගිතා අනුපාත සහ අඩු නිෂ්පාදන පිරිවැය සඳහා කාර්මික ඉල්ලීම් සපුරාලීම සඳහා නිල් මැණික් වර්ධන ශිල්පීය ක්‍රම පිළිබඳ පුළුල් පර්යේෂණ සිදු කර ඇත. නිල් මැණික් ස්ඵටික වගා කිරීම සඳහා විවිධ නව ක්‍රම සහ තාක්ෂණයන් මතු වී ඇත, එනම් චොක්‍රල්ස්කි ක්‍රමය, කයිරොපොලෝස් ක්‍රමය, දාර-නිර්වචනය කළ පටල-පෝෂිත වර්ධන (EFG) ක්‍රමය සහ තාප හුවමාරු ක්‍රමය (HEM) ය.

3.1 නිල් මැණික් ස්ඵටික වගා කිරීම සඳහා චොක්‍රල්ස්කි ක්‍රමය
1918 දී චොක්‍රල්ස්කි ජේ. විසින් පුරෝගාමී කරන ලද චොක්‍රල්ස්කි ක්‍රමය, චොක්‍රල්ස්කි තාක්‍ෂණය (කෙටියෙන් Cz ක්‍රමය ලෙසද හැඳින්වේ) ලෙසද හැඳින්වේ. 1964 දී, පොලාඩිනෝ AE සහ රොටර් BD මුලින්ම නිල් මැණික් ස්ඵටික වගා කිරීම සඳහා මෙම ක්‍රමය භාවිතා කළහ. අද වන විට, එය උසස් තත්ත්වයේ නිල් මැණික් ස්ඵටික විශාල සංඛ්‍යාවක් නිපදවා ඇත. මූලධර්මයට අමුද්‍රව්‍ය උණු කිරීම සඳහා උණු කිරීම, පසුව තනි ස්ඵටික බීජයක් දියවන මතුපිටට ගිල්වීම ඇතුළත් වේ. ඝන-ද්‍රව අතුරුමුහුණතෙහි උෂ්ණත්ව වෙනස හේතුවෙන්, සුපිරි සිසිලනය සිදු වන අතර, එමඟින් දියවීම බීජ මතුපිට ඝන වී බීජයට සමාන ස්ඵටික ව්‍යුහයක් සහිත තනි ස්ඵටිකයක් වර්ධනය වීමට පටන් ගනී. නිශ්චිත වේගයකින් භ්‍රමණය වන අතරතුර බීජය සෙමින් ඉහළට ඇද දමනු ලැබේ. බීජය ඇද ගන්නා විට, දියවීම ක්‍රමයෙන් අතුරු මුහුණතේදී ඝන වී තනි ස්ඵටිකයක් සාදයි. දියවීමෙන් ස්ඵටිකයක් ඇද ගැනීම ඇතුළත් වන මෙම ක්‍රමය, උසස් තත්ත්වයේ තනි ස්ඵටික සකස් කිරීම සඳහා පොදු ශිල්පීය ක්‍රමවලින් එකකි.

චොක්‍රල්ස්කි ක්‍රමයේ වාසි අතර: (1) වේගවත් වර්ධන වේගය, කෙටි කාලයක් තුළ උසස් තත්ත්වයේ තනි ස්ඵටික නිෂ්පාදනය කිරීමට හැකි වීම; (2) කබොල බිත්තිය සමඟ සම්බන්ධ නොවී දියවන මතුපිට ස්ඵටික වර්ධනය වීම, අභ්‍යන්තර ආතතිය ඵලදායී ලෙස අඩු කිරීම සහ ස්ඵටික ගුණාත්මකභාවය වැඩි දියුණු කිරීම. කෙසේ වෙතත්, මෙම ක්‍රමයේ ප්‍රධාන අඩුපාඩුවක් වන්නේ විශාල විෂ්කම්භයකින් යුත් ස්ඵටික වගා කිරීමේ දුෂ්කරතාවයයි, එය විශාල ප්‍රමාණයේ ස්ඵටික නිෂ්පාදනය සඳහා අඩු සුදුසුකමක් බවට පත් කරයි.

3.2 නිල් මැණික් ස්ඵටික වගා කිරීම සඳහා කයිරොපොලොස් ක්‍රමය

1926 දී කයිරොපොලොස් විසින් සොයා ගන්නා ලද කයිරොපොලොස් ක්‍රමය (කෙටියෙන් KY ක්‍රමය ලෙස හැඳින්වේ), චොක්‍රල්ස්කි ක්‍රමයට සමානකම් බෙදා ගනී. එයට බීජ ස්ඵටිකයක් දියවන මතුපිටට ගිල්වා සෙමෙන් ඉහළට ඇද බෙල්ලක් සෑදීම ඇතුළත් වේ. දියවන-බීජ අතුරුමුහුණතෙහි ඝණීකරණ අනුපාතය ස්ථාවර වූ පසු, බීජය තවදුරටත් ඇදගෙන යාම හෝ භ්‍රමණය කිරීම සිදු නොවේ. ඒ වෙනුවට, සිසිලන අනුපාතය පාලනය කරනු ලබන්නේ තනි ස්ඵටිකය ඉහළ සිට පහළට ක්‍රමයෙන් ඝන වීමට ඉඩ සලසන අතර අවසානයේ තනි ස්ඵටිකයක් සාදයි.

කයිරොපොලොස් ක්‍රියාවලිය මඟින් උසස් තත්ත්වයේ, අඩු දෝෂ ඝනත්වයකින් යුත්, විශාල සහ හිතකර පිරිවැය-ඵලදායීතාවයකින් යුත් ස්ඵටික නිපදවයි.

3.3 නිල් මැණික් ස්ඵටික වගා කිරීම සඳහා Edge-defined Film-Fed Growth (EFG) ක්‍රමය
EFG ක්‍රමය හැඩැති ස්ඵටික වර්ධන තාක්ෂණයකි. එහි මූලධර්මයට ඉහළ ද්‍රවාංක ද්‍රවාංකයක් අච්චුවකට තැබීම ඇතුළත් වේ. කේශනාලිකා ක්‍රියාව හරහා ද්‍රවාංකය අච්චුවේ ඉහළට ඇද ගන්නා අතර එහිදී එය බීජ ස්ඵටිකය හා සම්බන්ධ වේ. බීජය ඇදගෙන ද්‍රවාංකය ඝන වන විට, තනි ස්ඵටිකයක් සාදයි. අච්චු දාරයේ ප්‍රමාණය සහ හැඩය ස්ඵටික මානයන් සීමා කරයි. එහි ප්‍රතිඵලයක් වශයෙන්, මෙම ක්‍රමයට යම් සීමාවන් ඇති අතර ප්‍රධාන වශයෙන් නල සහ U-හැඩැති පැතිකඩ වැනි හැඩැති නිල් මැණික් ස්ඵටික සඳහා සුදුසු වේ.

3.4 නිල් මැණික් ස්ඵටික වැඩීම සඳහා තාප හුවමාරු ක්‍රමය (HEM)
විශාල ප්‍රමාණයේ නිල් මැණික් ස්ඵටික සකස් කිරීම සඳහා තාප හුවමාරු ක්‍රමය 1967 දී ෆ්‍රෙඩ් ෂ්මිඩ් සහ ඩෙනිස් විසින් සොයා ගන්නා ලදී. HEM පද්ධතිය විශිෂ්ට තාප පරිවරණයක්, දියවන සහ ස්ඵටිකයේ උෂ්ණත්ව අනුක්‍රමය ස්වාධීනව පාලනය කිරීම සහ හොඳ පාලනය කිරීමේ හැකියාව ඇත. එය සාපේක්ෂව පහසුවෙන් අඩු විස්ථාපනයක් සහ විශාල නිල් මැණික් ස්ඵටික නිපදවයි.

HEM ක්‍රමයේ වාසි අතරට වර්ධනය අතරතුර කෲසිබල්, ස්ඵටික සහ හීටරයේ චලනය නොමැති වීම, කයිරොපොලෝස් සහ චොක්‍රල්ස්කි ක්‍රමවල මෙන් ඇදීමේ ක්‍රියා ඉවත් කිරීම ඇතුළත් වේ. මෙය මිනිස් මැදිහත්වීම් අඩු කරන අතර යාන්ත්‍රික චලිතය නිසා ඇතිවන ස්ඵටික දෝෂ වළක්වයි. මීට අමතරව, තාප ආතතිය අවම කිරීම සහ එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ස්ඵටික ඉරිතැලීම් සහ විස්ථාපන දෝෂ අවම කිරීම සඳහා සිසිලන අනුපාතය පාලනය කළ හැකිය. මෙම ක්‍රමය විශාල ප්‍රමාණයේ ස්ඵටික වර්ධනයට ඉඩ සලසයි, ක්‍රියාත්මක කිරීමට සාපේක්ෂව පහසු වන අතර, පොරොන්දු වූ සංවර්ධන අපේක්ෂාවන් දරයි.

නිල් මැණික් ස්ඵටික වර්ධනය සහ නිරවද්‍ය සැකසුම් පිළිබඳ ගැඹුරු විශේෂඥතාව උපයෝගී කරගනිමින්, XKH ආරක්ෂක, LED සහ ඔප්ටෝ ඉලෙක්ට්‍රොනික්ස් යෙදුම් සඳහා සකස් කරන ලද අන්තයේ සිට අවසානය දක්වා අභිරුචි නිල් මැණික් වේෆර් විසඳුම් සපයයි. නිල් මැණික් වලට අමතරව, අපි සිලිකන් කාබයිඩ් (SiC) වේෆර්, සිලිකන් වේෆර්, SiC සෙරමික් සංරචක සහ ක්වාර්ට්ස් නිෂ්පාදන ඇතුළු ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත අර්ධ සන්නායක ද්‍රව්‍යවල සම්පූර්ණ පරාසයක් සපයන්නෙමු. උසස් කාර්මික සහ පර්යේෂණ යෙදුම්වල කැපී පෙනෙන කාර්ය සාධනයක් ලබා ගැනීමට පාරිභෝගිකයින්ට උපකාර කරමින්, සියලුම ද්‍රව්‍ය හරහා සුවිශේෂී ගුණාත්මකභාවය, විශ්වසනීයත්වය සහ තාක්ෂණික සහාය අපි සහතික කරමු.