Ποια είναι η διαδικασία Czochralski;

Η διαδικασία Czochralski είναι μια μέθοδος για την παραγωγή μεμονωμένων κρυστάλλων, στερεά κομμάτια υλικού με ομοιόμορφη κρυστάλλινη μήτρα.Τέτοιοι κρύσταλλοι χρησιμοποιούνται περίφημα στην κατασκευή ηλεκτρονικών εξαρτημάτων καθώς και στην επιστημονική έρευνα και σε πολλές άλλες εφαρμογές όπου απαιτείται ένας κρύσταλλος υψηλής ποιότητας με ομοιόμορφη μήτρα.Οι κοσμηματοπωλεία, για παράδειγμα, μπορούν να χρησιμοποιήσουν τη διαδικασία Czochralski στο σχηματισμό πολύτιμων λίθων υψηλής απόδοσης για τα έργα τους, ακριβώς όπως οι ερευνητικές εγκαταστάσεις με ανάγκη για υλικά όπως το Diamond μπορούν να τα αναπτύξουν στο εργαστήριο χρησιμοποιώντας αυτήν την τεχνική.

Αυτή η διαδικασία ονομάζεται για ένα για έναΠολωνός ερευνητής που το ανακάλυψε στις αρχές του 20ου αιώνα.Ξεκινά με την τήξη των συστατικών των κρυστάλλων σε ένα χωνευτήριο ικανό να ανεχθεί εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες.Το Crucible είναι τυπικά τοποθετημένο σε έναν κλειστό κλίβανο με πολύ ακριβή έλεγχο της θερμοκρασίας.Ο υψηλός έλεγχος είναι κρίσιμος, καθώς η διαδικασία θα αποτύχει εάν το μείγμα είναι πολύ ζεστό ή πολύ κρύο και οι πολύ ακριβείς αισθητήρες μπορούν να τοποθετηθούν σε διάφορες θέσεις για την παρακολούθηση των μεταβολών της θερμοκρασίας.Να είστε απαραίτητοι, ένας τεχνικός μπορεί να μειώσει προσεκτικά μια ράβδο με κρύσταλλο σπόρου.Αυτό γίνεται συνήθως με τη χρήση του μηχανικού εξοπλισμού και όχι με το χέρι.Στη συνέχεια, η ράβδος αποσύρεται προσεκτικά και πολύ αργά, καθώς το μίγμα σχηματίζει μια συμπαγή μήτρα γύρω από τον κρύσταλλο σπόρου.Το τελικό αποτέλεσμα της διαδικασίας Czochralski θα πρέπει να είναι ένα στερεό αρχείο καταγραφής υλικού, με μερικούς υπολείμματα στο κάτω μέρος του χωνευτηρίου.

Σε ρυθμίσεις όπου η θερμοκρασία αυξάνεται πολύ υψηλή, ο κρύσταλλος σπόρου μπορεί να λιώσει.Η εισαγωγή του κρυστάλλου σε χαμηλές θερμοκρασίες μπορεί να προκαλέσει την πρόωρη κρυσταλλοποίηση ολόκληρου του περιεχομένου του χωνευτηρίου, πλήρης με ρωγμές, γραμμές θραύσης και άλλες ακαθαρσίες.Αυτή η διαδικασία είναι αργή.Η απόσυρση του κρυστάλλου σπόρου μετράται σε χιλιοστά ανά ώρα.Ο προσεκτικός έλεγχος που απαιτείται σε όλη τη διαδικασία Czochralski μπορεί να αποδώσει πολύ υψηλής ποιότητας κρυστάλλους με ελάχιστες ακαθαρσίες.

Το κόστος παραγωγής μπορεί να εξαρτάται από τις απαιτούμενες πρώτες ύλες και το μέγεθος του κρυστάλλου.Οι μεγαλύτεροι κρύσταλλοι είναι πιο δύσκολο να αναπτυχθούν και απαιτούν μεγαλύτερους βαθμούς ελέγχου.Ορισμένα ακατέργαστα εξαρτήματα είναι πολύ ακριβά.Οι κρύσταλλοι διεργασίας Czochralski είναι χημικά πανομοιότυποι με τους φυσικούς σχηματισμούς, αλλά έχουν πολύ υψηλότερη ποιότητα και αξιοπιστία.Αυτό είναι συνήθως επιθυμητό σε ρυθμίσεις όπως οι κατασκευαστές εργαστηρίων και ηλεκτρονικών ειδών, αλλά οι κοσμηματοπωλεία μερικές φορές δυσκολεύονται να πουλήσουν τις εργαστηριακές πέτρες λόγω της προτίμησης των καταναλωτών για φυσικές πέτρες.