7N telurioaren purifikazio-prozesuak zona-fintzea eta kristalizazio norabidetua teknologiak konbinatzen ditu. Prozesuaren xehetasun eta parametro nagusien azalpena behean dago:
1. Zona fintzeko prozesua
Ekipamenduen diseinua
Geruza anitzeko eraztun-eremuko urtze-ontziak: 300-500 mm-ko diametroa, 50-80 mm-ko altuera, kuartzo edo grafito puruz eginak.
Berokuntza sistema: ±0,5 °C-ko tenperatura-kontrolaren zehaztasunarekin eta 850 °C-ko gehienezko funtzionamendu-tenperaturarekin erresistentzia-bobina erdizirkularrak.
Parametro nagusiak
Hutsean: ≤1×10⁻³ Pa osoan oxidazioa eta kutsadura saihesteko.
Eremuaren desplazamendu-abiadura: 2–5 mm/h (noranzko bakarreko biraketa ardatzaren bidez).
Tenperatura gradientea: 725±5°C urtutako eremuaren aurrealdean, <500°C-ra hozten atzeko ertzean.
Pasabideak: 10–15 ziklo; kentze-eraginkortasuna >%99,9 segregazio-koefizientea <0,1 duten ezpurutasunetarako (adibidez, Cu, Pb).
2. Kristalizazio-prozesu norabideduna
Urtutako prestaketa
Materiala: 5N teluroa, zona-fintze bidez purifikatua.
Urtze-baldintzak: Ar gas geldoaren azpian urtua (≥% 99,999 purutasuna) 500-520 °C-tan, maiztasun handiko indukzio-beroketa erabiliz.
Urtutako materialaren babesa: grafitozko estaldura purua lurruntzea murrizteko; urtutako materialaren igerilekuaren sakonera 80-120 mm-tan mantentzen da.
Kristalizazioaren kontrola
Hazkunde-tasa: 1–3 mm/h, 30–50 °C/cm-ko tenperatura-gradiente bertikalarekin.
Hozte sistema: Urez hoztutako kobrezko oinarria beheko hozte beharturarako; hozte erradiologikoa goialdean.
Ezpurutasunen bereizketa: Fe, Ni eta beste ezpurutasun batzuk ale-mugetan aberastu egiten dira 3-5 birurtze-zikloren ondoren, kontzentrazioak ppb mailetara murriztuz.
3. Kalitate Kontrolerako Metrikak
Parametroaren Balio Estandarra Erreferentzia
Azken purutasuna ≥99.99999% (7N)
Ezpurutasun metaliko totalak ≤0.1 ppm
Oxigeno edukia ≤5 ppm
Kristalaren orientazioaren desbideratzea ≤2°
Erresistentzia (300 K) 0,1–0,3 Ω·cm
Prozesuaren abantailak.
Eskalagarritasuna: Geruza anitzeko eraztun-eremuko urtze-ontziek 3-5 aldiz handitzen dute lote-ahalmena diseinu konbentzionalekin alderatuta.
Eraginkortasuna: Hutsune zehatzak eta kontrol termikoak ezpurutasunak kentzeko tasa handiak ahalbidetzen dituzte.
Kristalaren kalitatea: Hazkunde-tasa ultra-motelek (<3 mm/h) dislokazio-dentsitate baxua eta kristal bakarreko osotasuna bermatzen dituzte.
7N telurio findu hau ezinbestekoa da aplikazio aurreratuetarako, besteak beste, infragorri detektagailuetarako, CdTe film meheko eguzki-zeluletarako eta erdieroaleen substratuetarako.
Erreferentziak:
teluroaren purifikazioari buruzko parekideek berrikusitako ikerketetako datu esperimentalak adierazten dituzte.
Argitaratze data: 2025eko martxoaren 24a