Apa proses Czochralski?

Proses Czochralski adalah metode untuk produksi kristal tunggal, potongan bahan padat dengan matriks kristal yang seragam.Kristal semacam itu terkenal digunakan dalam konstruksi komponen elektronik serta dalam penelitian ilmiah dan sejumlah aplikasi lain di mana kristal berkualitas tinggi dengan matriks yang seragam diperlukan.Perhiasan, misalnya, dapat memanfaatkan proses Czochralski dalam pembentukan batu permata berkinerja tinggi untuk proyek -proyek mereka, seperti halnya fasilitas penelitian dengan kebutuhan bahan -bahan seperti Diamond dapat menumbuhkannya di lab menggunakan teknik ini.

Proses ini dinamai untuk aPeneliti Polandia yang menemukannya pada awal abad ke -20.Dimulai dengan melelehkan komponen -komponen kristal dalam wadah yang mampu mentolerir suhu yang sangat tinggi.Crucible biasanya diposisikan dalam kiln tertutup dengan kontrol suhu yang sangat tepat.Kontrol tinggi sangat penting, karena prosesnya akan gagal jika campurannya terlalu panas atau terlalu dingin, dan sensor yang sangat tepat dapat diposisikan di beberapa lokasi untuk memantau perubahan suhu.

Ketika campuran dipanaskan dengan dopant dan tambahan lain yang mungkin dapatDiperlukan, seorang teknisi dapat dengan hati -hati menurunkan batang dengan kristal biji.Ini biasanya dilakukan dengan menggunakan peralatan mekanis, bukan dengan tangan.Selanjutnya, batang ditarik dengan hati -hati dan sangat lambat karena campuran membentuk matriks padat di sekitar kristal biji.Hasil akhir dari proses Czochralski harus menjadi log material yang kokoh, dengan beberapa sisa di bagian bawah wadah.

Dalam pengaturan di mana suhu naik terlalu tinggi, kristal biji dapat meleleh.Memperkenalkan kristal pada suhu rendah dapat menyebabkan kristalisasi dini dari seluruh isi wadah, lengkap dengan retakan, garis patah, dan kotoran lainnya.Proses ini lambat;Penarikan kristal biji diukur dalam milimeter per jam.Kontrol cermat yang diperlukan di seluruh proses Czochralski dapat menghasilkan kristal berkualitas sangat tinggi dengan pengotor minimum.

Biaya produksi dapat tergantung pada bahan baku yang dibutuhkan dan ukuran kristal.Kristal yang lebih besar lebih sulit untuk tumbuh, dan membutuhkan derajat kontrol yang lebih besar.Beberapa komponen mentah sangat mahal.Kristal proses Czochralski secara kimiawi identik dengan formasi alami, tetapi memiliki kualitas dan keandalan yang jauh lebih tinggi.Ini biasanya diinginkan dalam pengaturan seperti laboratorium dan produsen elektronik, tetapi perhiasan terkadang mengalami kesulitan menjual batu yang ditanam lab karena preferensi konsumen untuk batu alami.