ڪيڊميم پروسيس جا مرحلا ۽ پيرا ميٽر

I. خام مال جي اڳڀرائي ۽ بنيادي صفائي

1. ‌اعليٰ پاڪائي واري ڪيڊيميم فيڊ اسٽاڪ جي تياري‌

• ‌تيزاب ڌوئڻ‌: صنعتي گريڊ ڪيڊميم انگٽس کي 5%-10% نائٽرڪ ايسڊ محلول ۾ 40-60°C تي 1-2 ڪلاڪن لاءِ ٻوڙيو ته جيئن مٿاڇري جي آڪسائيڊ ۽ ڌاتو جي نجاست کي ختم ڪري سگهجي. غير جانبدار پي ايڇ ۽ ويڪيوم سڪي وڃڻ تائين ڊيونائيزڊ پاڻي سان ڌوئو.
• ‌هائيڊرو ميٽالرجيڪل ليچنگ‌: ڪيڊيميم تي مشتمل فضلي (مثال طور، ڪاپر-ڪيڊيميم سليگ) کي سلفورڪ ايسڊ (15-20٪ ڪنسنٽريشن) سان 80-90 °C تي 4-6 ڪلاڪن لاءِ علاج ڪريو، ≥95٪ ڪيڊيميم ليچنگ ڪارڪردگي حاصل ڪريو. اسپنج ڪيڊيميم حاصل ڪرڻ لاءِ بي گھرڻ لاءِ فلٽر ڪريو ۽ زنڪ پائوڊر (1.2-1.5 ڀيرا اسٽوچيوميٽرڪ تناسب) شامل ڪريو.

1. ‌پگھلائڻ ۽ ڪاسٽنگ‌

• اسپنج ڪيڊميم کي اعليٰ پاڪائي واري گريفائيٽ ڪروسيبلز ۾ لوڊ ڪريو، 320-350°C تي آرگن ماحول ۾ ڳاريو، ۽ سست ٿڌي ٿيڻ لاءِ گريفائيٽ سانچن ۾ وجھو. ≥8.65 g/cm³ جي کثافت سان انگوٽ ٺاهيو.

II. زون ريفائننگ

1. ‌سامان ۽ پيرا ميٽرز‌

• 5-8 ملي ميٽر جي پگھليل زون ويڪر، 3-5 ملي ميٽر / ڪلاڪ جي ٽرورس اسپيڊ، ۽ 8-12 ريفائننگ پاسن سان افقي فلوٽنگ زون پگھلڻ واري فرنس استعمال ڪريو. گرمي پد جو درجو: 50-80 ° C / سينٽي ميٽر؛ ويڪيوم ≤10⁻³ Pa‌
• ‌نجاست جي الڳ ٿيڻ‌: بار بار زون انگوٽ ٽيل تي ڪنسنٽريٽ ليڊ، زنڪ، ۽ ٻين نجاستن کي پاس ڪري ٿو. آخري 15-20٪ نجاست سان ڀريل حصي کي هٽايو، وچولي پاڪائي حاصل ڪندي ≥99.999٪

1. ‌اهم ڪنٽرول‌

• پگھريل علائقي جو گرمي پد: 400-450 °C (ڪيڊيميم جي پگھلڻ واري نقطي 321 °C کان ٿورو مٿي)؛
• ٿڌي ڪرڻ جي شرح: 0.5-1.5 °C/منٽ جالي جي خرابين کي گھٽ ڪرڻ لاءِ؛
• آرگن وهڪري جي شرح: آڪسائيڊشن کي روڪڻ لاءِ 10-15 ليٽر/منٽ

III. اليڪٽرولائيٽڪ ريفائننگ

1. ‌اليڪٽرولائٽ فارموليشن‌

• اليڪٽرولائٽ جي جوڙجڪ: ڪيڊميم سلفيٽ (CdSO₄، 80-120 g/L) ۽ سلفورڪ ايسڊ (pH 2-3)، ڪيٿوڊ جمع کثافت کي وڌائڻ لاءِ 0.01-0.05 g/L جليٽين سان شامل ڪيو ويو.

1. ‌عمل جا پيرا ميٽر‌

• اينوڊ: خام ڪيڊيميم پليٽ؛ ڪيٿوڊ: ٽائيٽينيم پليٽ؛
• موجوده کثافت: 80-120 A/m²؛ سيل وولٽيج: 2.0-2.5 V؛
• اليڪٽرولائيزيشن جو گرمي پد: 30-40°C؛ مدت: 48-72 ڪلاڪ؛ ڪيٿوڊ جي پاڪائي ≥99.99%‌

IV. ويڪيوم ريڊڪشن ڊسٽليشن

1. ‌تيز گرمي پد ۾ گهٽتائي ۽ علحدگي‌

• ڪيڊميئم جي انگٽس کي ويڪيوم فرنس ۾ رکو (دٻاءُ ≤10⁻² Pa)، هائيڊروجن کي ريڊڪٽنٽ طور متعارف ڪرايو، ۽ ڪيڊميئم آڪسائيڊ کي گيسي ڪيڊميئم ۾ گھٽائڻ لاءِ 800-1000°C تائين گرم ڪريو. ڪنڊينسر جو گرمي پد: 200-250°C؛ آخري پاڪائي ≥99.9995%

1. ‌نجاست ختم ڪرڻ جي افاديت‌

• باقي بچيل ليڊ، ٽامي، ۽ ٻيون ڌاتوئي نجاستون ≤0.1 پي پي ايم؛
• آڪسيجن جو مقدار ≤5 پي پي ايم‌

وي. چزوڪرالسڪي سنگل ڪرسٽل گروٿ

1. ‌پگھلڻ جو ڪنٽرول ۽ ٻج جي ڪرسٽل جي تياري‌

• اعليٰ پاڪيزگي واري ڪيڊميئم انگٽس کي اعليٰ پاڪيزگي واري ڪوارٽز ڪروسيبلز ۾ لوڊ ڪريو، 340-360°C تي آرگن هيٺ ڳاريو. اندروني دٻاءُ کي ختم ڪرڻ لاءِ 800°C تي اڳ ۾ اينيل ٿيل <100>-اورينٽيڊ سنگل ڪرسٽل ڪيڊميئم ٻج (قطر 5-8 ملي ميٽر) استعمال ڪريو.

1. ‌ڪرسٽل ڇڪڻ جا پيرا ميٽر‌

• ڇڪڻ جي رفتار: 1.0-1.5 ملي ميٽر/منٽ (شروعاتي مرحلو)، 0.3-0.5 ملي ميٽر/منٽ (مستحڪم حالت ۾ واڌ)؛
• ڪروسيبل گردش: 5-10 آر پي ايم (ڪائونٽر روٽيشن)؛
• گرمي پد جي ترتيب: 2-5°C/mm؛ سڪل-مائع انٽرفيس گرمي پد ۾ اتار چڙهاؤ ≤±0.5°C‌

1. ‌عيب کي دٻائڻ جون ٽيڪنڪون‌

• ‌مقناطيسي ميدان جي مدد‌: پگھلڻ واري ٽربولنس کي دٻائڻ ۽ نجاست جي وهڪري کي گهٽائڻ لاءِ 0.2-0.5 T محوري مقناطيسي ميدان لاڳو ڪريو؛
• ‌ڪنٽرول ٿيل کولنگ‌: واڌ کان پوءِ ٿڌي ٿيڻ جي شرح 10-20°C/h، حرارتي دٻاءُ جي ڪري پيدا ٿيندڙ خلل جي خرابين کي گھٽ ڪري ٿي.

VI. پوسٽ پروسيسنگ ۽ ڪوالٽي ڪنٽرول

1. ‌ڪرسٽل مشيننگ‌

• ‌ڪٽڻ‌: 20-30 ميٽر/سيڪنڊ تار جي رفتار سان 0.5-1.0 ملي ميٽر ويفرز ۾ ڪٽڻ لاءِ هيرن جي تار جي آري استعمال ڪريو؛
• ‌پالش ڪرڻ‌: ڪيميڪل ميڪيڪل پالشنگ (سي ايم پي) نائٽرڪ ايسڊ-ايٿانول مرکب سان (1:5 جلد جو تناسب)، مٿاڇري جي خرابي حاصل ڪرڻ Ra ≤0.5 nm.

1. ‌معيار جا معيار‌

• ‌پاڪائي‌: GDMS (گلو ڊسچارج ماس اسپيڪٽروميٽري) Fe، Cu، Pb ≤0.1 ppm جي تصديق ڪري ٿو؛
• ‌مزاحمت‌: ≤5×10⁻⁸ Ω·m (پاڪائي ≥99.9999%)؛
• ‌ڪرسٽالوگرافڪ اورينٽيشن‌: انحراف <0.5°؛ خلل جي کثافت ≤10³/cm²

VII. عمل جي اصلاح جون هدايتون

1. ‌نشانو بڻايل نجاست ختم ڪرڻ‌

• 6N-گريڊ پاڪائي (99.9999٪) حاصل ڪرڻ لاءِ ملٽي اسٽيج زون ريفائننگ سان گڏ، Cu، Fe، وغيره جي چونڊيل جذب لاءِ آئن-ايڪسچينج ريزين استعمال ڪريو.

1. ‌خودڪار اپ گريڊ‌

• AI الگورتھم متحرڪ طور تي ڇڪڻ جي رفتار، گرمي پد جي درجي بندي، وغيره کي ترتيب ڏين ٿا، پيداوار کي 85٪ کان 93٪ تائين وڌائي ٿو؛
• ڪروسيبل سائيز کي 36 انچ تائين وڌايو، 2800 ڪلوگرام جي سنگل بيچ فيڊ اسٽاڪ کي فعال ڪندي، توانائي جي استعمال کي 80 ڪلوواٽ / ڪلوگرام تائين گھٽائي ڇڏيو.

1. ‌استحڪام ۽ وسيلن جي بحالي‌

• آئن ايڪسچينج ذريعي تيزابي ڌوئڻ جي فضلي کي ٻيهر پيدا ڪريو (سي ڊي جي وصولي ≥99.5٪)؛
• ايگزاسٽ گيسن کي چالو ڪاربن جذب + الڪلائن اسڪربنگ سان علاج ڪريو (سي ڊي وانپ جي بحالي ≥98٪)‌

خلاصو

ڪيڊيميم ڪرسٽل جي واڌ ۽ صفائي جو عمل هائيڊرو ميٽالرجي، اعليٰ درجه حرارت جي جسماني ريفائننگ، ۽ درست ڪرسٽل جي واڌ جي ٽيڪنالاجي کي ضم ڪري ٿو. تيزابي ليچنگ، زون ريفائننگ، اليڪٽرولائسس، ويڪيوم ڊسٽليشن، ۽ زوچرالسڪي جي واڌ ذريعي - آٽوميشن ۽ ماحول دوست طريقن سان گڏ - اهو 6N-گريڊ الٽرا-هاءِ-پيوريٽي ڪيڊيميم سنگل ڪرسٽل جي مستحڪم پيداوار کي قابل بڻائي ٿو. اهي نيوڪليئر ڊيٽيڪٽر، فوٽووولٽڪ مواد، ۽ جديد سيمي ڪنڊڪٽر ڊوائيسز جي گهرجن کي پورو ڪن ٿا. مستقبل جي ترقي وڏي پيماني تي ڪرسٽل جي واڌ، نشانو بڻايل نجاست جي علحدگي، ۽ گهٽ ڪاربن جي پيداوار تي ڌيان ڏيندي.