Was ist der Czochralski -Prozess?
Der Czochralski -Prozess ist eine Methode zur Herstellung von Einkristallen, festen Materialbrocken mit einer gleichmäßigen Kristallmatrix.Solche Kristalle werden bekanntermaßen für den Bau elektronischer Komponenten sowie in der wissenschaftlichen Forschung und einer Reihe anderer Anwendungen verwendet, bei denen ein hochwertiger Kristall mit einer einheitlichen Matrix erforderlich ist.Juweliere können zum Beispiel den Czochralski -Prozess bei der Bildung von Edelstein -Edelsteinen für ihre Projekte nutzen, ebenso wie Forschungsanlagen mit Bedürfnis nach Materialien wie Diamond sie mit dieser Technik im Labor wachsen können.
Dieser Prozess ist nach einem benanntPolnischer Forscher, der es zu Beginn des 20. Jahrhunderts entdeckt hat.Es beginnt mit dem Schmelzen der Komponenten der Kristalle in einem Tiegel, der extrem hohe Temperaturen tolerieren kann.Der Schmelztiegel ist typischerweise in einem geschlossenen Ofen mit sehr präziser Temperaturregelung positioniert.Eine hohe Kontrolle ist kritisch, da der Prozess fehlschlägt, wenn die Mischung zu heiß oder zu kalt ist, und sehr genaue Sensoren an mehreren Stellen positioniert werden, um die Temperaturänderungen zu überwachen.Seien Sie notwendig, kann ein Techniker einen Stab mit einem Samenkristall sorgfältig senken.Dies geschieht normalerweise mit mechanischer Geräte und nicht von Hand.Als nächstes wird die Stange sorgfältig und sehr langsam zurückgezogen, wenn die Mischung eine feste Matrix um den Samenkristall bildet.Das Endergebnis des Czochralski -Prozesses sollte ein solides Material lauten, wobei einige Reste am Boden des Schmelztiegels.
In Einstellungen, in denen die Temperatur zu hoch steigt, kann der Samenkristall schmelzen.Durch die Einführung des Kristalls bei niedrigen Temperaturen kann die vorzeitige Kristallisation des gesamten Inhalts des Schmelztiegels mit Rissen, Bruchlinien und anderen Verunreinigungen führen.Dieser Prozess ist langsam;Der Entzug des Samenkristalls wird in Millimetern pro Stunde gemessen.Die sorgfältige Kontrolle, die im gesamten Czochralski -Prozess benötigt wird, kann sehr hohe Kristalle mit einem Minimum an Verunreinigungen ergeben.
Die Produktionskosten können von den benötigten Rohstoffen und der Größe des Kristalls abhängen.Größere Kristalle sind schwieriger zu wachsen und erfordern mehr Kontrollgrade.Einige rohe Komponenten sind sehr teuer.Czochralski -Prozesskristalle sind chemisch identisch mit natürlichen Formationen, haben jedoch eine viel höhere Qualität und Zuverlässigkeit.Dies ist normalerweise in Einrichtungen wie Labors und Elektronikherstellern wünschenswert, aber manchmal haben Juweliere aufgrund der Verbraucherpräferenz für Natursteine Schwierigkeiten, Laborsteine zu verkaufen.