उच्चशुद्धता वाले धात्विक सिलिकॉन के अनुप्रयोग क्या हैं?

उच्च-शुद्धता वाला धात्विक सिलिकॉन क्या है?

जलमग्न इलेक्ट्रिक आर्क भट्टियों में क्वार्ट्ज की कार्बोथर्मिक कमी और उसके बाद शोधन द्वारा उच्च शुद्धता वाले धात्विक सिलिकॉन का उत्पादन किया जाता है। लक्ष्य उपयोग के आधार पर, इसे रासायनिक मार्गों द्वारा पॉलीसिलिकॉन या ज़ोन - परिष्कृत सामग्री में शुद्ध किया जाता है। मेटलर्जिकल - ग्रेड सिलिकॉन, जो आम तौर पर लगभग 98- 99% शुद्ध होता है, और उच्च-शुद्धता ग्रेड के बीच अंतर मायने रखता है क्योंकि प्रत्येक अनुप्रयोग में अशुद्धियों के लिए एक अलग सहनशीलता होती है। उच्च शुद्धता कम विद्युत प्रतिरोध सुनिश्चित करती है और उन अशुद्धियों को कम करती है जो इलेक्ट्रॉन प्रवाह में हस्तक्षेप कर सकती हैं या भौतिक गुणों को ख़राब कर सकती हैं।

सेमीकंडक्टर उद्योग: एकीकृत सर्किट के लिए सबस्ट्रेट्स

सेमीकंडक्टर उद्योग में, उच्च शुद्धता वाले सिलिकॉन को मोनोक्रिस्टलाइन वेफर्स में परिवर्तित किया जाता है जो सब्सट्रेट के रूप में काम करते हैं, जिस पर ट्रांजिस्टर, डायोड और अन्य इलेक्ट्रॉनिक घटक निर्मित होते हैं। चिप्स का प्रदर्शन, उपज और विश्वसनीयता वेफर की क्रिस्टलोग्राफिक पूर्णता और रासायनिक शुद्धता पर निर्भर करती है। आवश्यक गुणवत्ता तक पहुंचने के लिए पॉलीसिलिकॉन और कोज़ोक्राल्स्की क्रिस्टल विकास के लिए सीमेंस प्रक्रिया सहित बहु-चरणीय शुद्धिकरण का उपयोग किया जाता है। आधुनिक माइक्रोप्रोसेसरों में, अरबों ट्रांजिस्टर उच्च शुद्धता वाले धात्विक सिलिकॉन से बने सिलिकॉन वेफर्स पर बनाए जाते हैं।

सौर ऊर्जा: मोनोक्रिस्टलाइन और पॉलीक्रिस्टलाइन कोशिकाएं

उच्च शुद्धता वाला सिलिकॉन फोटोवोल्टिक कोशिकाओं के लिए प्रमुख आधार सामग्री है। सौर कोशिकाओं में, सूरज की रोशनी से फोटॉन सिलिकॉन में इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित करते हैं और विद्युत प्रवाह बनाते हैं; उच्च-शुद्धता वाला सिलिकॉन इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों के पुनर्संयोजन को कम करता है, जिससे रूपांतरण दक्षता में सुधार होता है। उच्चतम दक्षता के लिए मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन कोशिकाओं को एकल क्रिस्टल के रूप में विकसित किया जाता है, जबकि पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन कोशिकाओं को कम लागत के लिए ब्लॉकों में डाला जाता है। दोनों मार्ग उच्च शुद्धता वाले सिलिकॉन से शुरू होते हैं, जिसने सिलिकॉन को सौर ऊर्जा संयंत्रों और छत प्रणालियों में सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली फोटोवोल्टिक सामग्री बना दिया है।

ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स: एलईडी, लेजर डायोड और सिलिकॉन फोटोनिक्स

ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स में, उच्च शुद्धता वाला धात्विक सिलिकॉन कई डिवाइस परिवारों का समर्थन करता है। यद्यपि यह एल ई डी में मुख्य प्रकाश उत्सर्जित करने वाली सामग्री नहीं है, सिलिकॉन का उपयोग सब्सट्रेट के रूप में या पैकेजिंग और गर्मी अपव्यय घटकों में किया जा सकता है; इसकी उच्च तापीय चालकता गर्मी को दूर करने में मदद करती है और एलईडी जीवनकाल और प्रदर्शन में सुधार करती है। लेजर डायोड में, सिलिकॉन आधारित फोटोनिक्स एक उभरता हुआ क्षेत्र है जहां सिलिकॉन एक ही चिप पर ऑप्टिकल और इलेक्ट्रॉनिक घटकों को एकीकृत करता है, जो ऑप्टिकल संचार प्रणालियों, बारकोड स्कैनर और चिकित्सा उपकरणों में उपयोग किए जाने वाले उपकरणों के लिए एक स्थिर मंच प्रदान करता है।

रासायनिक उद्योग: सिलिकोन और सिलिकन आधारित मिश्र धातु

उच्च शुद्धता वाला धात्विक सिलिकॉन सिलिकोन के उत्पादन के लिए एक प्रमुख कच्चा माल है, जो ऑटोमोटिव, निर्माण और उपभोक्ता सामान उद्योगों में उपयोग किए जाने वाले सिंथेटिक पॉलिमर का एक परिवार है। कार्बनिक यौगिकों के साथ सिलिकॉन की प्रतिक्रिया उच्च ताप प्रतिरोध, जल प्रतिरोधी और लचीलेपन के साथ सिलिकॉन पॉलिमर का उत्पादन करती है, और उच्च शुद्धता वाला सिलिकॉन अंतिम उत्पादों की गुणवत्ता और स्थिरता सुनिश्चित करता है। सिलिकॉन का उपयोग उच्च-प्रदर्शन वाले सिलिकॉन-आधारित मिश्र धातुओं में भी किया जाता है; उदाहरण के लिए, कम घनत्व, उच्च शक्ति और अच्छी थर्मल स्थिरता वाले सिलिकॉन एल्यूमीनियम मिश्र धातु का उपयोग इंजन भागों और संरचनात्मक तत्वों जैसे एयरोस्पेस घटकों में किया जाता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों

सिलिकॉन धातु और पॉलीसिलिकॉन के बीच क्या अंतर है?

सिलिकॉन धातु क्वार्ट्ज से परिष्कृत धातुकर्म सिलिकॉन है, जबकि पॉलीसिलिकॉन सीमेंस प्रक्रिया जैसे रासायनिक शुद्धिकरण मार्गों द्वारा उत्पादित एक उच्च शुद्धता वाला रूप है, जिसका उपयोग अर्धचालक और सौर कोशिकाओं के लिए किया जाता है।

अर्धचालक अनुप्रयोगों के लिए किस शुद्धता की आवश्यकता है?

सेमीकंडक्टर {{0}ग्रेड सिलिकॉन बेहद शुद्ध होना चाहिए, आम तौर पर भागों में अशुद्धता का स्तर {{1}प्रति अरब {2}बिलियन रेंज में होना चाहिए, क्योंकि यहां तक ​​​​कि सूक्ष्म प्रदूषक भी डिवाइस के प्रदर्शन को खराब कर देते हैं।

सौर सेल में सिलिकॉन का उपयोग क्यों किया जाता है?

सिलिकॉन कुशलता से सूर्य के प्रकाश को बिजली में परिवर्तित करता है, और उच्च{0}शुद्धता वाला सिलिकॉन इलेक्ट्रॉनों को कम करता है {{1}छिद्र पुनर्संयोजन, रूपांतरण दक्षता में सुधार करता है। यह प्रचुर मात्रा में, अच्छी तरह से समझा जाने वाला और सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला फोटोवोल्टिक पदार्थ है।

सिलिकॉन किससे बने होते हैं?

सिलिकॉन कार्बनिक यौगिकों के साथ सिलिकॉन की प्रतिक्रिया से निर्मित सिंथेटिक पॉलिमर हैं। उच्च शुद्धता वाला सिलिकॉन एक प्रमुख कच्चा माल है जो उत्पाद की गुणवत्ता और स्थिरता सुनिश्चित करता है।

क्या एल ई डी में उच्च -शुद्धता वाले सिलिकॉन का उपयोग किया जाता है?

एल ई डी में सिलिकॉन मुख्य प्रकाश उत्सर्जित करने वाली सामग्री नहीं है, लेकिन इसकी उच्च तापीय चालकता के कारण इसका उपयोग सब्सट्रेट और पैकेजिंग और गर्मी अपव्यय घटकों में किया जाता है।

धातुकर्म -ग्रेड सिलिकॉन का मुख्य अनुप्रयोग क्या है?

मेटलर्जिकल - ग्रेड सिलिकॉन का उपयोग मुख्य रूप से एल्यूमीनियम मिश्र धातु, सिलिकॉन और अन्य रासायनिक उत्पादों में किया जाता है, जबकि अर्धचालक और सौर कोशिकाओं के लिए उच्च - शुद्धता ग्रेड की आवश्यकता होती है।