سلکان دھاتگریڈ "عددی کوڈ" کی خصوصیت رکھتے ہیں جو زیادہ سے زیادہ جائز مواد (فی دس ہزار حصوں میں) آئرن (ایف ای) ، ایلومینیم (ال) ، اور کیلشیم (سی اے) کی نمائندگی کرتے ہیں۔ بنیادی درجات کی خط و کتابت اور معیاری بنیاد مندرجہ ذیل ہے (GB/T 2881-2014 اور ASTM E478-22 کا حوالہ دیں):
| سلیکن میٹل گریڈ | فی (فی) زیادہ سے زیادہ مواد | ال (ایلومینیم) زیادہ سے زیادہ مواد | کیلشیم (CA) زیادہ سے زیادہ مواد | کل نجاست زیادہ سے زیادہ مواد | قابل اطلاق منظرنامے اور بنیادی ضروریات |
| 1101 | 0.1 ٪ (100ppm) | 0.1 ٪ (100ppm) | 0.01 ٪ (10ppm) | 0.22 ٪ سے کم یا اس کے برابر | اعلی چالکتا ، کم نقائص (سیمیکمڈکٹرز ، فوٹو وولٹائکس) |
| 2202 | 0.2 ٪ (200ppm) | 0.2 ٪ (200ppm) | 0.02 ٪ (20ppm) | 0.44 ٪ سے کم یا اس کے برابر | صحت سے متعلق الیکٹرانکس ، اعلی - اختتام سلیکون |
| 3303 | 0.3 ٪ (300ppm) | 0.3 ٪ (300ppm) | 0.03 ٪ (30ppm) | 0.63 ٪ سے کم یا اس کے برابر | اعلی - کوالٹی سلیکون ، خصوصی مرکب |
| 441 | 0.4 ٪ (400ppm) | 0.4 ٪ (400ppm) | 0.1 ٪ (100ppm) | 0.9 ٪ سے کم یا اس کے برابر | آٹوموٹو ایلومینیم مرکب ، جنرل کاسٹنگ |
| 553 | 0.5 ٪ (500ppm) | 0.5 ٪ (500ppm) | 0.3 ٪ (300ppm) | 1.3 ٪ سے کم یا اس کے برابر | آرکیٹیکچرل ایلومینیم مرکب ، عام اسٹیل کا ڈوکسائڈیشن |
نوٹ:پی پی ایم فی لاکھ حصے ہیں ، 1 ٪=10000 پی پی ایم ؛ بین الاقوامی درجات (جیسے ASTM) میں قدرے مختلف اظہار ہوتے ہیں ، لیکن ناپاک کوڈنگ منطق مستقل ہے۔
سلیکن دھات کی خصوصیات پر کلیدی نجاستوں کا اثر و رسوخ کا طریقہ کار
(1) آئرن (ایف ای): برقی خصوصیات اور مصر دات سختی پر بنیادی اثر و رسوخ
طریقہ کار:دھاتی سلیکن میں لوہے کے انٹرمیٹالک مرکبات جیسے فیسی اور فیوسی کی تشکیل ہوتی ہے۔ یہ مرکبات سیمیکمڈکٹر یا کنڈکٹر کے مراحل ہیں ، جو سلیکن کی جعلی سالمیت کو ختم کردیں گے ، جس سے مزاحمتی صلاحیت میں نمایاں اضافہ ہوگا (جیسے ، جب ایف ای کا مواد 100 پی پی ایم سے 500 پی پی ایم سے بڑھ جاتا ہے تو ، سلیکن دھات کی مزاحمیت 2000Ω ・ سینٹی میٹر سے 8000– ・ سینٹی میٹر سے زیادہ تک بڑھ جاتی ہے)۔ صنعت موافقت کے اختلافات:
سیمیکمڈکٹر/فوٹو وولٹک فیلڈ:Fe کو 100ppm سے نیچے کنٹرول کرنے کی ضرورت ہے (جیسے ،سلیکن میٹل گریڈ 1101) ، بصورت دیگر یہ سلیکن ویفرز میں ایک مختصر کیریئر کی زندگی اور فوٹو وولٹک سیل کے تبادلوں کی کارکردگی میں 0.5 ٪ -1 ٪ کمی کا باعث بنے گا۔
ایلومینیم کھوٹ فیلڈ:ایف ای (300-500PPM) کی ایک مناسب مقدار ایک منتشر مضبوطی کے مرحلے کی تشکیل کر سکتی ہے ، جس سے مصر کی طاقت کو بہتر بنایا جاسکتا ہے ، لیکن 800 پی پی ایم سے زیادہ ہونے سے موٹے فیل مرحلے کی تشکیل ہوگی ، جس کے نتیجے میں پروسیسنگ کے دوران الائی سختی اور آسانی سے کریکنگ میں 20 ٪ -30 ٪ کمی واقع ہوگی۔
(2) ایلومینیم (AL): مصر کی کارکردگی اور چالکتا کی ضروریات کو متوازن کرنا
اثر انداز کرنے کا طریقہ کار:ایلومینیم سلیکن کے ساتھ ایک ال - سی ٹھوس حل تشکیل دیتا ہے ، جس سے کاسٹنگ کی روانی اور مصر کی طاقت کو بہتر بنایا جاتا ہے۔ تاہم ، ایلومینیم کا جوہری رداس سلیکن سے نمایاں طور پر مختلف ہے ، اور ٹھوس حل سے جعلی مسخ ہونے کا سبب بنے گا ، جس سے چالکتا کو کم کیا جائے گا۔ صنعت کی مطابقت کے اختلافات:
آٹوموٹو ایلومینیم مرکب (جیسے ، پہیے کے لئے 6061 مصر): گریڈ 441 سلکان دھات(400 پی پی ایم سے کم یا اس کے برابر) منتخب کیا گیا ہے۔ ال اور ایس آئی ہم آہنگی سے معدنیات سے متعلق کارکردگی کو بہتر بناتے ہیں ، جس سے پہیے کی تشکیل کی اہلیت کی شرح میں 10 ٪ -15 ٪ اضافہ ہوتا ہے۔
الیکٹریکل ایلومینیم مرکب (جیسے ، تاروں اور کیبلز کے لئے 1350 مصر):نیچے درجات2202 سلیکن دھات(200 پی پی ایم سے کم یا اس کے برابر) منتخب ہونا ضروری ہے۔ بصورت دیگر ، چالکتا 62 ٪ IACs سے 58 ٪ IACs سے کم رہ جاتی ہے ، جو بجلی کی ترسیل کی کارکردگی کی ضروریات کو پورا کرنے میں ناکام رہی ہے۔
(3) کیلشیم (CA): کیمیائی استحکام اور عمل کی مطابقت کو متاثر کرتا ہے۔
اثر و رسوخ کا طریقہ کار:کیلشیم سلیکن دھات میں کاسی کے طور پر موجود ہے ، جو مضبوط کیمیائی رد عمل کی نمائش کرتا ہے اور آکسیجن ، گندھک اور دیگر عناصر کے ساتھ آسانی سے رد عمل ظاہر کرتا ہے تاکہ کم - پگھلنے - پوائنٹ مرکبات (جیسے ، کاو ・ Sio₂ ، پگھلنے نقطہ 1464 ڈگری)۔ صنعت کی مطابقت کے اختلافات:
آرگنوسیلیکن ترکیب:CA مواد کو 30 پی پی ایم سے نیچے کنٹرول کرنا چاہئے (جیسے ،سلیکن میٹل گریڈ 3303) ، بصورت دیگر یہ ضمنی رد عمل کو اتپریرک کردے گا ، جس کی وجہ سے آرگناسیلیکن پولیمر کی غیر مساوی سالماتی وزن کی تقسیم اور تناؤ کی طاقت میں 15 ٪ -20 ٪ کمی واقع ہوگی۔
اسٹیل میکنگ ڈوکسائڈیشن:سی اے کی مناسب مقدار (100-300 پی پی ایم) پگھلے ہوئے اسٹیل کی روانی کو بہتر بنا سکتی ہے اور ڈیسلفورائزیشن کی شرح کو 10 ٪ -15 ٪ تک بڑھا سکتی ہے ، لیکن 500 پی پی ایم سے زیادہ کی سطح CAC₂ سخت اور آسانی سے ٹوٹنے والے مرحلے کو پیدا کرے گی ، جس سے اسٹیل کی اثر کی سختی کو کم کیا جاسکتا ہے۔
(4) ٹریس نجاست (فاسفورس ، بورن): اعلی - اختتامی فیلڈز میں "مہلک اثر"
دھاتی سلیکن میں فاسفورس اور بوران کو "اہم ٹریس نجاست" سمجھا جاتا ہے۔ یہاں تک کہ 1 پی پی ایم سے کم تعداد میں بھی ، وہ کارکردگی کو نمایاں طور پر تبدیل کرسکتے ہیں:
سیمیکمڈکٹر فیلڈ میں:بورن ایک P - ٹائپ ڈوپینٹ ہے ، اور بورن ایک N - ٹائپ ڈوپینٹ ہے۔ ٹریس نجاست سلیکن ویفروں کی بے قابو چالکتا کا سبب بن سکتی ہے ، جس سے چپ کی پیداوار میں 30 فیصد سے زیادہ کمی واقع ہوسکتی ہے۔ ان کو 0.1 پی پی ایم (الیکٹرانک - گریڈ میٹیلک سلیکن اسٹینڈرڈ) کے نیچے کنٹرول کرنا چاہئے۔
فوٹو وولٹک فیلڈ میں:0.5 پی پی ایم سے زیادہ پی اور بوران کی حراستی دوبارہ گنتی مراکز تشکیل دے سکتی ہے ، جس سے فوٹوجینریٹڈ کیریئر لائف ٹائم کو کم کیا جاسکتا ہے۔ فوٹو وولٹک - گریڈ میٹیلک سلیکن (P 0.3 پی پی ایم سے کم یا اس کے برابر ، B 0.3 پی پی ایم سے کم یا اس کے برابر) استعمال کرنا ضروری ہے۔
ناپاک مواد پر قابو پانے کے عمل اور پتہ لگانے کے طریقے
(1) بنیادی کنٹرول کا عمل
خام مال صاف کرنا:
اعلی - طہارت کوارٹج ریت (Sio₂ اس سے زیادہ یا اس کے برابر 99.9 ٪) اور کم - ناپاک کم کرنے والے ایجنٹ (پٹرولیم کوک راکھ 0.5 ٪ سے کم یا اس کے برابر) ماخذ سے نجاستوں کے تعارف کو کم کرنے کے لئے منتخب کیا گیا ہے۔
بدبودار کنٹرول:
ایک ڈوبے ہوئے آرک فرنس ریفائننگ کا عمل اپنایا گیا ہے۔ الیکٹروڈ پوزیشن اور فرنس ماحول کو ایڈجسٹ کرکے ، سلیگ کے ساتھ نجاستوں کے رد عمل اور علیحدگی کو فروغ دیا جاتا ہے۔ ایف ای اور ال کی ہٹانے کی شرح 60 ٪ -70 ٪ تک پہنچ سکتی ہے۔
پوسٹ - علاج طہارت:
اعلی - اختتامی دھاتی سلیکن (جیسے الیکٹرانک گریڈ) ایسڈ - دھوئے جانے کی ضرورت ہے (ہائیڈروکلورک ایسڈ + ہائیڈرو فلورک ایسڈ مرکب) اور ویکیوم بدبودار ہے۔ ٹریس نجاست کی ہٹانے کی شرح 99 ٪ سے زیادہ یا اس کے برابر ہے۔
(2) مستند پتہ لگانے کے طریقے
عام نجاست (فی ، ال ، سی اے):
ICP - OES (inductively جوڑا پلازما آپٹیکل اخراج اسپیکٹومیٹر) استعمال کیا جاتا ہے ، جس میں 1 پی پی ایم کی کھوج کی حد ہوتی ہے اور 5 ٪ سے کم یا اس کے برابر غلطی ہوتی ہے۔
ٹریس نجاست (پی ، بی):
آئی سی پی - ایم ایس (inductively جوڑے ہوئے پلازما ماس اسپیکٹومیٹر) استعمال کیا جاتا ہے ، جس کا پتہ لگانے کی حد 0.01 پی پی ایم کی ہے ، جس سے سیمی کنڈکٹر - گریڈ کی ضروریات کو پورا کیا جاتا ہے۔
- سائٹ کا پتہ لگانے پر تیزی سے:
x - رے فلوروسینس اسپیکٹومیٹری (XRF) استعمال کیا جاتا ہے ، جس سے 10 منٹ کے اندر اندر بڑے ناپاک مواد کی اسکریننگ مکمل ہوتی ہے ، جو صنعتی پیداوار کے معیار کے معائنے کے لئے موزوں ہے۔
مختلف صنعتوں کے لئے ناپاک مواد کے انتخاب کے رہنما خطوط
(1) سیمیکمڈکٹر/الیکٹرانکس انڈسٹری
انتخاب کی ضروریات:گریڈ 1101 یا اس سے زیادہ طہارت کا استعمال کریں ، 100 پی پی ایم سے کم یا اس کے برابر ، 100 پی پی ایم سے کم یا اس کے برابر ، سی اے 10 پی پی ایم سے کم یا اس کے برابر ، 0 0.1 پی پی ایم سے کم یا اس کے برابر ، بی 0.1 پی پی ایم سے کم یا اس کے برابر ؛
بنیادی تقاضے:جعلی سالمیت اور بجلی کی کارکردگی کے استحکام کو یقینی بنائیں ، نجاست کی وجہ سے آلہ کی ناکامی سے گریز کریں۔
(2) فوٹو وولٹک انڈسٹری
انتخاب کی ضروریات:2202 یا فوٹو وولٹک - گریڈ اسپیشل گریڈ ، 200 پی پی ایم سے کم یا اس کے برابر ، 200 پی پی ایم سے کم یا اس کے برابر ، 20 پی پی ایم سے کم یا اس کے برابر ، پی 0.3ppm سے کم یا اس کے برابر ، 0.3ppm سے کم یا اس کے برابر ، 0.3ppm سے کم یا اس کے برابر ؛
بنیادی تقاضے:توازن تبادلوں کی کارکردگی اور لاگت ؛ ناپاک مواد کو سلیکن ویفر کاٹنے اور بیٹری مینوفیکچرنگ کے عمل سے ملنا چاہئے۔
(3) آرگنوسیلیکن انڈسٹری
انتخاب کی ضروریات:3303 یا 441 گریڈ کا استعمال کریں ، 400 پی پی ایم سے کم یا اس کے برابر ، 400 پی پی ایم سے کم یا اس کے برابر ، سی اے 30 پی پی ایم سے کم یا اس کے برابر ہے۔
بنیادی تقاضے:ناپاکی - سے پرہیز کریں ضمنی رد عمل اور آرگنوسیلیکن مصنوعات کی مستقل کارکردگی کو یقینی بنائیں۔
(4) ایلومینیم کھوٹ/میٹالرجیکل انڈسٹری
انتخاب کی ضروریات:استعمال کریں553 گریڈ سلکان دھات(ایلومینیم مرکب بنانے کے لئے 500 پی پی ایم سے کم یا اس کے برابر ، 500 پی پی ایم سے کم یا اس کے برابر ، CA 300PPM سے کم یا اس کے برابر)سلیکن 441 گریڈآٹوموٹو ایلومینیم مرکب کے لئے ؛
