Jak vzniká napětí v polovodičových křemenných výrobcích?

Křemenje primární materiál ve špičkových oborech, jako jsou polovodiče a optické přístroje. Existence stresu je však jako „časovaná bomba“, která může poškodit fyzikální a chemické vlastnosti křemene a ovlivnit efekt použití a životnost jeho finálních produktů. Proto je pro výrobu vysoce kvalitních křemenných produktů životně důležitá důkladná analýza příčin stresu.

Hlavní faktory vzniku křemenného napětí

1. Rozdíly ve struktuře krystalů

Křemen vykazuje více krystalových forem, přičemž nejrozšířenější jsou α-křemen, β-křemen a γ-křemen. Jak se mění vnější podmínky, jako je teplota, krystalová forma křemene projde reverzibilní transformací doprovázenou restrukturalizací jeho mřížkové struktury. Tato strukturální rekonstrukce modifikuje atomovou rozteč a konfiguraci, čímž vytváří vnitřní napětí uvnitř křemene.

2.Krystalové nečistoty a defekty

Přítomnost atomů nečistot jako Al a B v křemeni bude mít za následek deformaci mřížky, protože jejich iontové poloměry se liší od poloměrů hostitelských Si a O iontů. Mohou narušit původní rovnováhu mřížky a generovat místní napětí. Kromě toho mohou krystalové defekty uvnitř křemene také vést k lokální deformaci mřížky a následně generovat vnitřní napětí.

3.Tepelné namáhání způsobené změnami teploty

Změny v rychlostech změny teploty v různých částech křemenných produktů vedou k odpovídajícím rozdílům ve stupni tepelné roztažnosti a smršťování. V tomto vzájemném omezení vzniká tepelné napětí způsobené takovými rozdíly. Například při rychlém ochlazení po vysokoteplotním zpracování se povrch produktu ochladí a rychle smrští při kontaktu se studeným vzduchem nebo chladicí kapalinou, zatímco vnitřek udrží teplo déle a zůstane na vyšší teplotě s minimální kontrakcí. Kontrakce povrchu je bráněna vnitřkem, generuje tahové napětí na povrchu a tlakové napětí vyvíjené povrchem na vnitřek.

4.Mechanické napětí vznikající mechanickým zpracováním

Při zpracování křemenných výrobků jsou vyžadovány mechanické postupy zpracování, jako je řezání, broušení, leštění a řezání a vrtání laserem. Interakce mezi řezným nástrojem a křemenným povrchem způsobí v tomto procesu plastickou a elastickou deformaci na povrchu materiálu, čímž zanechá zbytkové napětí na povrchu materiálu a uvnitř. Kromě toho mohou také faktory, jako jsou vibrace během zpracování a nerovnoměrná řezná síla, zesílit vytváření napětí.

Semicorex poskytuje vysokou kvalitukřemenné komponenty. Pokud máte nějaké dotazy nebo potřebujete další podrobnosti, neváhejte nás kontaktovat.

Kontaktní telefon +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com