Плавлений кварц

У виробництві Si та FeSi основним джерелом Si є SiO2 у формі кварцу. Реакції з SiO2 генерують газ SiO, який далі реагує з SiC у Si. Під час нагрівання кварц перетворюється на інші модифікації SiO2 з кристобалітом як стабільною високотемпературною фазою. Перетворення на кристобаліт є повільним процесом. Його швидкість була досліджена для кількох промислових джерел кварцу, і було показано, що вона значно відрізняється для різних типів кварцу. Інші відмінності в поведінці під час нагрівання між цими джерелами кварцу, такі як температура розм’якшення та розширення об’єму, також були вивчені. Співвідношення кварц-кристобаліт впливатиме на швидкість реакцій за участю SiO2. Обговорюються промислові наслідки та інші наслідки спостережуваної різниці між типами кварцу. У поточній роботі було розроблено новий експериментальний метод, а дослідження кількох нових джерел кварцу підтвердило спостережувану раніше велику варіацію між різними джерелами. Була вивчена повторюваність даних і досліджено вплив газової атмосфери. Результати попередньої роботи включені як основа для обговорення.

Плавлений кварц має чудові термічні та хімічні властивості як матеріал для вирощування монокристалів із розплаву, а його висока чистота та низька вартість роблять його особливо привабливим для вирощування кристалів високої чистоти. Однак для вирощування певних типів кристалів між розплавом і кварцовим тиглем необхідний шар піролітичної вуглецевої оболонки. У цій статті ми описуємо метод нанесення піролітичного вуглецевого покриття за допомогою вакуумного транспортування парів. Показано, що метод є ефективним для отримання відносно однорідного покриття на широкому діапазоні розмірів і форм тиглів. Отримане піролітичне вуглецеве покриття характеризується вимірюванням оптичного загасання. Показано, що в кожному процесі нанесення покриття товщина покриття наближається до кінцевого значення з експоненціальним хвостом у міру збільшення тривалості піролізу, а середня товщина приблизно лінійно збільшується зі співвідношенням об’єму доступної пари гексану до площі поверхні піролізу. покриття. Кварцові тиглі, покриті цим процесом, використовувалися для успішного вирощування монокристалів Nal діаметром до 2 дюймів, і було встановлено, що якість поверхні кристала Nal покращується зі збільшенням товщини покриття.