Canar teicneòlas gearraidh sgrìobach daingneachaidh ri teicneòlas gearraidh uèir daoimean cuideachd. Is e cleachdadh dòigh electroplating no ceangal roisinn de sgrìobach daoimean air a dhaingneachadh air uachdar uèir stàilinn, uèir daoimean ag obair gu dìreach air uachdar slat silicone no ingot silicone gus bleith a dhèanamh, gus buaidh gearraidh a choileanadh. Tha feartan gearradh uèir daoimean aig astar gearraidh luath, cruinneas gearraidh àrd agus call stuthan ìosal.
An-dràsta, tha margaidh criostail singilte airson uaiflean silicon a ghearradh uèir daoimean air gabhail ris gu h-iomlan, ach tha e cuideachd air tighinn tarsainn sa phròiseas adhartachaidh, agus is e geal meileabhaid an duilgheadas as cumanta. A’ toirt aire don seo, tha am pàipear seo a’ cur fòcas air mar a chuireas sinn casg air duilgheadas geal meileabhaid uaiflean silicon monocrystalline a ghearradh uèir daoimean.
Is e am pròiseas glanaidh airson uèir daoimean a ghearradh wafer silicon monocrystalline a bhith a’ toirt air falbh an wafer silicon a gheàrr an inneal sàbhaidh uèir bhon phlàta roisinn, a’ toirt air falbh an stiall rubair, agus a’ glanadh an wafer silicon. Is e inneal ro-ghlanadh (inneal dì-ghumadh) agus inneal glanaidh a th’ anns a’ mhòr-chuid den uidheamachd glanaidh. Is e am prìomh phròiseas glanaidh den inneal ro-ghlanadh: biathadh-spraeadh-spraeadh-glanadh ultrasonic-dì-ghumadh-uisge glan a’ sruthladh-fo-biathadh. Is e am prìomh phròiseas glanaidh den inneal glanaidh: biathadh-uisge fìor-ghlan a’ sruthladh-uisge fìor-ghlan a’ sruthladh-nighe alcaileach-nighe alcaileach-uisge fìor-ghlan a’ sruthladh-uisge fìor-ghlan a’ sruthladh-ro-dhì-uisgeachadh (togail slaodach) -tiormachadh-biathadh.
Prionnsabal dèanamh beilbhid aon-chriostail
Is e feart creimeadh anisotropic a th’ ann an uaifle silicon monocrystalline. Is e prionnsapal an ath-bhualadh an co-aontar ath-bhualadh ceimigeach a leanas:
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
Gu bunaiteach, is e am pròiseas cruthachadh suede: fuasgladh NaOH airson diofar ìrean creimeadh uachdar criostail, (100) astar creimeadh uachdar na (111), agus mar sin (100) don wafer silicon monocrystalline às deidh creimeadh anisotropic, mu dheireadh air a chruthachadh airson còn ceithir-thaobhach (111) air an uachdar, is e sin structar “pioramaid” (mar a chithear ann am figear 1). Às deidh an structar a chruthachadh, nuair a thuiteas an solas air leathad a’ phioramaid aig ceàrn sònraichte, thèid an solas a nochdadh chun leathad aig ceàrn eile, a’ cruthachadh gabhail àrd-sgoile no barrachd, agus mar sin a’ lughdachadh an fhaileas air uachdar a’ wafer silicon, is e sin, buaidh ribe solais (faic Figear 2). Mar as fheàrr meud agus cunbhalachd structar “pioramaid”, is ann as follaisiche a bhios a’ bhuaidh ribe, agus is ann as ìsle ìre sgaoilidh uachdar a’ wafer silicon.
Figear 1: Micromorf-eòlas uaifear silicon monocrystalline an dèidh cinneasachadh alcalach
Figear 2: Prionnsabal ribe solais structar na “pioramaide”
Mion-sgrùdadh air gealachadh criostail singilte
Le bhith a’ cleachdadh miocroscop dealanach air a’ chliath-shìonaig gheal, chaidh a lorg nach robh structar pioramaideach a’ chliath-shìonaig gheal air a chruthachadh idir, agus bha coltas gu robh sreath de dh’fhuasgladh “cèireach” air an uachdar, agus bha structar pioramaideach an t-suaidhe anns an raon gheal den aon chliath-shìonaig air a chruthachadh nas fheàrr (faic Figear 3). Ma tha fuigheall air uachdar a’ chliath-shìonaig mhonacriostalach, bidh meud structar “piramideach” agus gineadh cunbhalachd aig an uachdar agus chan eil buaidh na raon àbhaisteach gu leòr, agus mar thoradh air sin bidh ath-fhaileasachd uachdar meileabhaideach nas àirde na an raon àbhaisteach, agus tha an raon le ath-fhaileasachd àrd an taca ris an raon àbhaisteach air a nochdadh mar gheal san t-sealladh. Mar a chithear bho chumadh sgaoilidh na raon geal, chan eil e cunbhalach no cunbhalach ann an raon mòr, ach dìreach ann an raointean ionadail. Bu chòir dha a bhith nach deach na truailleadh ionadail air uachdar a’ chliath-shìonaig a ghlanadh, no gu bheil suidheachadh uachdar a’ chliath-shìonaig air adhbhrachadh le truailleadh àrd-sgoile.
Figear 3: Coimeas eadar eadar-dhealachaidhean meanbh-structar roinneil ann an uaifearan silicon geal meileabhaid
Tha uachdar a’ chliath-shìonaic a ghearras uèir daoimean nas rèidhe agus tha am milleadh nas lugha (mar a chithear ann am Figear 4). An coimeas ris a’ chliath-shìonaic moirtear, tha astar ath-bhualadh uachdar a’ chliath-shìonaic alcalin agus a’ chliath-shìonaic a ghearras uèir daoimean nas slaodaiche na uachdar a’ chliath-shìonaic monocrystalline a ghearras moirtear, agus mar sin tha buaidh fhuigheall an uachdair air a’ bhuaidh beilbhid nas follaisiche.
Figear 4: (A) Micreagraf uachdar de bhàta sileacain air a ghearradh le moirtear (B) Micreagraf uachdar de bhàta sileacain air a ghearradh le uèir daoimean
Am prìomh thùs fuigheall de uachdar wafer silicon air a ghearradh le uèir daoimean
(1) Fuaradair: ’S e surfactant, sgapadair, dì-fhuaradair agus uisge agus co-phàirtean eile na prìomh phàirtean de fhuaradair gearraidh uèir daoimean. Tha deagh chrochadh, sgapadh agus comas glanaidh furasta aig an leaghan gearraidh le coileanadh sàr-mhath. Mar as trice bidh feartan hydrophilic nas fheàrr aig surfactants, a tha furasta an glanadh sa phròiseas glanaidh silicone wafer. Bidh measgachadh agus cuairteachadh leantainneach nan stuthan cur-ris seo san uisge a’ toirt a-mach mòran foam, agus mar thoradh air sin bidh lùghdachadh ann an sruthadh fuaradair, a’ toirt buaidh air coileanadh fuarachaidh, agus duilgheadasan mòra le foam agus eadhon cus foam, a bheir buaidh mhòr air an cleachdadh. Mar sin, mar as trice bidh an fhuaradair air a chleachdadh leis an àidseant dì-fhuarachaidh. Gus dèanamh cinnteach à coileanadh dì-fhuarachaidh, mar as trice chan eil hydrophilic aig silicone agus polyether traidiseanta. Tha an fhuasglaiche ann an uisge gu math furasta a ghabhail a-steach agus fuireach air uachdar an silicone wafer anns a’ ghlanadh às deidh sin, agus mar thoradh air sin bidh duilgheadas spot geal ann. Agus chan eil e co-chòrdail gu math ri prìomh phàirtean an fhuaradair, Mar sin, feumar a dhèanamh ann an dà phàirt, Chaidh prìomh phàirtean agus riochdairean dì-fhòdaidh a chur ris an uisge, Rè a’ phròiseas cleachdaidh, a rèir suidheachadh na foam, chan urrainnear smachd a chumail air cleachdadh agus dòs riochdairean dì-fhòdaidh gu cainneachdail, Faodaidh e leigeil le cus de riochdairean ana-cainnt gu furasta, ag adhbhrachadh àrdachadh ann an fuigheall uachdar wafer silicon, Tha e cuideachd nas mì-ghoireasach obrachadh, Ach, air sgàth prìs ìosal stuthan amh agus stuthan amh riochdaire dì-fhòdaidh, Mar sin, bidh a’ mhòr-chuid den fhuaradair dachaigheil uile a’ cleachdadh an t-siostam foirmle seo; Bidh fuaradair eile a’ cleachdadh riochdaire dì-fhòdaidh ùr, Faodaidh e a bhith co-chòrdail gu math ris na prìomh phàirtean, Gun chur-ris, Faodaidh e smachd a chumail air an ìre aige gu h-èifeachdach agus gu cainneachdail, Faodaidh e casg a chuir air cus cleachdadh gu h-èifeachdach, Tha na h-eacarsaichean cuideachd glè ghoireasach a dhèanamh, Leis a’ phròiseas glanaidh cheart, faodar na fuigheallan aige a smachdachadh gu ìrean glè ìosal, Ann an Iapan agus beagan de luchd-saothrachaidh dachaigheil a’ gabhail ris an t-siostam foirmle seo, Ach, air sgàth a chosgais àrd stuthan amh, chan eil a bhuannachd prìsean follaiseach.
(2) Tionndadh glaodh is roisinn: aig ìre nas fhaide air adhart de phròiseas gearraidh uèir daoimean, tha an uabhar silicon faisg air a’ cheann a tha a’ tighinn a-steach air a ghearradh troimhe ro-làimh, chan eil an uabhar silicon aig ceann an toraidh air a ghearradh troimhe fhathast, tha an uèir daoimean a chaidh a ghearradh tràth air tòiseachadh a’ gearradh chun an t-sreath rubair agus a’ phlàta roisinn, leis gu bheil an glaodh slat silicon agus am bòrd roisinn le chèile nan toraidhean roisinn epocsa, tha a phuing bogachaidh gu bunaiteach eadar 55 agus 95 ℃, ma tha puing bogachaidh an t-sreath rubair no a’ phlàta roisinn ìosal, faodaidh e teasachadh gu furasta rè a’ phròiseas gearraidh agus adhbhrachadh gun bog e agus gun leagh e, ceangailte ris an uèir stàilinn agus uachdar a’ chlàir silicon, ag adhbhrachadh gun lùghdaich comas gearraidh na loidhne daoimean, no ma thèid na clàir silicon a thoirt a-steach agus a dhath le roisinn, aon uair ‘s gu bheil iad ceangailte, tha e glè dhoirbh a nighe dheth, bidh an truailleadh seo a’ tachairt sa mhòr-chuid faisg air oir a’ chlàir silicon.
(3) pùdar sileacon: nuair a bhios uèir daoimean air a ghearradh, bidh tòrr pùdar sileacon air a chruthachadh. Leis a’ ghearradh, bidh susbaint pùdar fuarachaidh moirtear a’ sìor fhàs nas àirde. Nuair a bhios am pùdar mòr gu leòr, cumaidh e ri uachdar an t-sileacon. Agus nuair a bhios uèir daoimean air a ghearradh, bidh meud is meud pùdar sileacon nas fhasa a ghlacadh air uachdar an t-sileacon, ga dhèanamh duilich a ghlanadh. Mar sin, dèan cinnteach gu bheil an fhuaradair ùraichte agus càileachdail agus lughdaich susbaint a’ phùdair anns an fhuaradair.
(4) àidseant glanaidh: Tha luchd-saothrachaidh gearraidh uèir daoimean an-dràsta a’ cleachdadh gearradh moirtear sa mhòr-chuid aig an aon àm. Bidh iad a’ cleachdadh ro-nighe gearraidh moirtear, pròiseas glanaidh agus àidseant glanaidh, msaa. Mar as trice bidh teicneòlas gearraidh uèir daoimean singilte bhon inneal gearraidh, a’ cruthachadh seata iomlan de loidhnichean, tha eadar-dhealachadh mòr ann an fuarachadh agus gearradh moirtear, agus mar sin bu chòir na h-atharrachaidhean co-fhreagarrach a dhèanamh air a’ phròiseas glanaidh co-fhreagarrach, dòs an àidseant glanaidh, foirmle, msaa. airson gearradh uèir daoimean. Tha an t-àidseant glanaidh na phàirt chudromach, chan eil surfactant foirmle tùsail an àidseant glanaidh freagarrach airson uaiflean silicon a ghlanadh airson gearradh uèir daoimean. Bu chòir uachdar uaiflean silicon uèir daoimean a bhith air a chuimseachadh air co-dhèanamh agus fuigheall uachdar an àidseant glanaidh, agus air a thoirt leis a’ phròiseas glanaidh. Mar a chaidh ainmeachadh gu h-àrd, chan eil feum air co-dhèanamh àidseant dì-fhuarachaidh ann an gearradh moirtear.
(5) Uisge: tha neo-chunbhalachdan ann an uisge cus-shruthaidh gearradh uèir daoimean, ro-nighe agus glanadh, agus dh’ fhaodadh e a bhith air a shùghadh ri uachdar a’ chliath-shìonaig.
Lùghdaich an duilgheadas a thaobh a bhith a’ toirt air falt meileabhaid coltas geal a bhith ann am molaidhean
(1) Gus an fhuaradair a chleachdadh le deagh sgaoileadh, agus feumar an àidseant dì-fhuarachaidh le fuigheall ìosal a chleachdadh gus fuigheall phàirtean an fhuaradair air uachdar a’ chliath-shìonaig a lughdachadh;
(2) Cleachd glaodh is plàta roisinn freagarrach gus truailleadh uaifean silicon a lughdachadh;
(3) Tha an fhuaradair air a lagachadh le uisge fìor-ghlan gus dèanamh cinnteach nach eil neo-chunbhalachdan furasta air fhàgail san uisge a thathar a’ cleachdadh;
(4) Airson uachdar uaifle silicon air a ghearradh le uèir daoimean, cleachd àidseant glanaidh a tha nas freagarraiche airson gnìomhachd agus buaidh glanaidh;
(5) Cleachd siostam ath-bheothachaidh air-loidhne an fhuaradair loidhne daoimean gus susbaint pùdar silicon a lùghdachadh sa phròiseas gearraidh, gus smachd èifeachdach a chumail air fuigheall pùdar silicon air uachdar a’ chliath-chnàimh silicon. Aig an aon àm, faodaidh e cuideachd leasachadh a dhèanamh air teòthachd an uisge, sruthadh agus ùine anns an ro-nighe, gus dèanamh cinnteach gu bheil am pùdar silicon air a nighe ann an deagh àm.
(6) Cho luath ‘s a thèid an t-uabhar silicon a chur air a’ bhòrd-glanaidh, feumar a làimhseachadh sa bhad, agus an t-uabhar silicon a chumail fliuch tron phròiseas glanaidh gu lèir.
(7) Cumaidh an uabhar sileaconach an uachdar fliuch rè a’ phròiseas dì-ghumadh, agus chan urrainn dha tiormachadh gu nàdarrach. (8) Ann am pròiseas glanaidh an uabhar sileaconach, faodar an ùine a bhios e fosgailte don adhar a lùghdachadh cho fad ‘s as urrainn gus casg a chuir air cinneasachadh fhlùraichean air uachdar an uabhar sileaconach.
(9) Cha bu chòir do luchd-glanaidh beantainn gu dìreach ri uachdar a’ chlòimh silicon rè a’ phròiseas glanaidh gu lèir, agus feumaidh iad miotagan rubair a chaitheamh, gus nach dèan iad clò-lorg.
(10) Ann an iomradh [2], bidh ceann a’ bhataraidh a’ cleachdadh pròiseas glanaidh haidridean piorocsaid H2O2 + alcalan NaOH a rèir co-mheas meud 1:26 (fuasgladh 3%NaOH), a dh’ fhaodas lùghdachadh èifeachdach a dhèanamh air tachairt na trioblaid. Tha a phrionnsabal coltach ri fuasgladh glanaidh SC1 (ris an canar gu cumanta leaghan 1) de wafer silicon leth-chonnsachaidh. Am prìomh dhòigh-obrach aige: tha am film oxidation air uachdar a’ wafer silicon air a chruthachadh le oxidation H2O2, a tha air a chreachadh le NaOH, agus tha an oxidation agus an creimeadh a’ tachairt a-rithist is a-rithist. Mar sin, bidh na gràineanan a tha ceangailte ris a’ phùdar silicon, roisinn, meatailt, msaa) cuideachd a’ tuiteam a-steach don leaghan glanaidh leis an t-sreath creimeadh; mar thoradh air oxidation H2O2, tha an stuth organach air uachdar a’ wafer air a lobhadh gu CO2, H2O agus air a thoirt air falbh. Tha am pròiseas glanaidh seo air a bhith air a chleachdadh le luchd-saothrachaidh wafer silicon gus uèir daoimean a ghlanadh a’ gearradh wafer silicon monocrystalline, wafer silicon san dachaigh agus Taiwan agus luchd-saothrachaidh bataraidh eile a’ cleachdadh baidse de gheal meileabhaid. Tha luchd-saothrachaidh bataraidhean ann cuideachd a chleachd pròiseas ro-ghlanadh beilbhid coltach ris, a chumas smachd èifeachdach air coltas geal beilbhid. Chithear gu bheil am pròiseas glanaidh seo air a chur ris a’ phròiseas glanaidh uaifean silicon gus fuigheall uaifean silicon a thoirt air falbh gus fuasgladh èifeachdach a thoirt air duilgheadas falt geal aig ceann a’ bhataraidh.
co-dhùnadh
An-dràsta, tha gearradh uèir daoimean air a bhith mar a’ phrìomh theicneòlas giollachd ann an raon gearradh criostail singilte, ach ann am pròiseas adhartachadh na trioblaid a thaobh gealachadh beilbhid a dhèanamh, tha luchd-saothrachaidh uibhlean silicon agus bataraidhean air a bhith a’ cur dragh air luchd-saothrachaidh uibhlean silicon agus bataraidhean, agus tha luchd-saothrachaidh bataraidhean a’ feuchainn ri beagan strì a nochdadh an aghaidh beilbhid a ghearradh le uèir daoimean. Tro bhith a’ dèanamh coimeas eadar an raon geal, is e fuigheall air uachdar a’ bhàta silicon as motha a tha ag adhbhrachadh a’ chùis. Gus casg nas fheàrr a chuir air duilgheadas beilbhid silicon anns na ceallan, tha am pàipear seo a’ dèanamh mion-sgrùdadh air na stòran a dh’ fhaodadh a bhith ann airson truailleadh uachdar a’ bhàta silicon, a bharrachd air molaidhean agus ceumannan leasachaidh ann an cinneasachadh. A rèir àireamh, roinn agus cumadh nan spotan geala, faodar na h-adhbharan a sgrùdadh agus a leasachadh. Thathas gu sònraichte a’ moladh pròiseas glanaidh haidridean piorocsaid + alcalan a chleachdadh. Tha an t-eòlas soirbheachail air dearbhadh gun urrainn dha casg a chuir gu h-èifeachdach air duilgheadas gealachadh beilbhid a dhèanamh le bhith a’ gearradh uèir daoimean nuair a bhios tu a’ dèanamh beilbhid, airson fiosrachadh luchd-stiùiridh agus luchd-saothrachaidh san fharsaingeachd sa ghnìomhachas.
Àm puist: 30 Cèitean 2024