O proceso de purificación de teluro 7N combina tecnoloxías de refinación por zonas e cristalización direccional. Os detalles e parámetros clave do proceso descríbense a continuación:
1. Proceso de refinamento de zonas
Deseño de equipos
Barcas de fusión de zona anular multicapa: diámetro de 300–500 mm, altura de 50–80 mm, feitas de cuarzo ou grafito de alta pureza.
Sistema de calefacción: Bobinas resistivas semicirculares cunha precisión de control de temperatura de ±0,5 °C e unha temperatura máxima de funcionamento de 850 °C.
Parámetros clave
Baleiro: ≤1×10⁻³ Pa en todo o recipiente para evitar a oxidación e a contaminación.
Velocidade de desprazamento da zona: 2–5 mm/h (rotación unidireccional mediante eixe de accionamento).
Gradiente de temperatura: 725 ± 5 °C na fronte da zona fundida, arrefriando a <500 °C no bordo de saída.
Pasadas: 10–15 ciclos; eficiencia de eliminación >99,9 % para impurezas con coeficientes de segregación <0,1 (por exemplo, Cu, Pb).
2. Proceso de cristalización direccional
Preparación de fusión
Material: teluro 5N purificado mediante refinación por zonas.
Condicións de fusión: Fundido en gas Ar inerte (≥99,999 % de pureza) a 500–520 °C mediante quecemento por indución de alta frecuencia.
Protección contra a fusión: cuberta de grafito de alta pureza para suprimir a volatilización; a profundidade da masa fundida mantense entre 80 e 120 mm.
Control da cristalización
Taxa de crecemento: 1–3 mm/h cun gradiente de temperatura vertical de 30–50 °C/cm.
Sistema de refrixeración: Base de cobre refrixerada por auga para refrixeración forzada na parte inferior; refrixeración por radiación na parte superior.
Segregación de impurezas: o Fe, o Ni e outras impurezas enriquécense nos límites de gran despois de 3 a 5 ciclos de refusión, o que reduce as concentracións a niveis de ppb.
3. Métricas de control de calidade
Parámetro Valor estándar Referencia
Pureza final ≥99,99999 % (7 N)
Impurezas metálicas totais ≤0,1 ppm
contido de osíxeno ≤5 ppm
Desviación da orientación do cristal ≤2°
Resistividade (300 K) 0,1–0,3 Ω·cm
Vantaxes do proceso
Escalabilidade: As barcas de fusión de zona anular multicapa aumentan a capacidade dos lotes entre 3 e 5 veces en comparación cos deseños convencionais.
Eficiencia: O control térmico e de baleiro precisos permiten altas taxas de eliminación de impurezas.
Calidade do cristal: as taxas de crecemento ultralentas (<3 mm/h) garanten unha baixa densidade de dislocacións e a integridade do monocristal.
Este teluro 7N refinado é fundamental para aplicacións avanzadas, como detectores de infravermellos, células solares de película fina de CdTe e substratos semicondutores.
Referencias:
denotan datos experimentais procedentes de estudos revisados por pares sobre a purificación de teluro.
Data de publicación: 24 de marzo de 2025