Как се генерира напрежението в полупроводникови кварцови продукти?

Кварце основният материал в области от висок клас като полупроводници и оптични инструменти. Съществуването на стрес обаче е като „бомба със закъснител“, която може да увреди физичните и химичните свойства на кварца, като повлияе на ефекта от употребата и продължителността на живота на крайните продукти. Ето защо задълбоченото анализиране на причините за стреса е от жизненоважно значение за производството на висококачествени кварцови продукти.

Основни фактори за генериране на кварцово напрежение

1. Разлики в кристалната структура

Кварцът показва множество кристални форми, като α-кварц, β-кварц и γ-кварц са най-разпространените. Тъй като външните условия като температурата се променят, кристалната форма на кварца ще претърпи обратима трансформация, придружена от преструктуриране на структурата на решетката. Тази структурна реконструкция променя атомното разстояние и конфигурация, като по този начин генерира вътрешно напрежение в кварца.

2. Кристални примеси и дефекти

Наличието на примесни атоми като Al и B в кварца ще доведе до изкривяване на решетката, тъй като техните йонни радиуси се различават от тези на приемащите Si и O йони. Те могат да нарушат първоначалния баланс на решетката и да генерират локално напрежение. В допълнение, кристалните дефекти в кварца също могат да доведат до локално изкривяване на решетката и впоследствие да генерират вътрешно напрежение.

3. Термичен стрес, причинен от температурни промени

Вариациите в скоростта на промяна на температурата в различните части на кварцовите продукти водят до съответните разлики в степента на термично разширение и свиване. В това взаимно ограничение, причинено от такива различия, се генерира термичен стрес. Например, когато се охлажда бързо след обработка при висока температура, повърхността на продукта се охлажда и свива бързо при контакт със студен въздух или охлаждаща течност, докато вътрешността запазва топлината по-дълго, оставайки при по-висока температура с минимално свиване. Свиването на повърхността се възпрепятства от вътрешността, генерирайки напрежение на опън върху повърхността и напрежение на натиск, упражнено от повърхността върху вътрешността.

4. Механично напрежение, генерирано от механична обработка

Вариациите в скоростта на промяна на температурата в различните части на кварцовите продукти водят до съответните разлики в степента на термично разширение и свиване. В това взаимно ограничение, причинено от такива различия, се генерира термичен стрес. Например, когато се охлажда бързо след обработка при висока температура, повърхността на продукта се охлажда и свива бързо при контакт със студен въздух или охлаждаща течност, докато вътрешността запазва топлината по-дълго, оставайки при по-висока температура с минимално свиване. Свиването на повърхността се възпрепятства от вътрешността, генерирайки напрежение на опън върху повърхността и напрежение на натиск, упражнено от повърхността върху вътрешността.

Semicorex осигурява високо качествокварцови компоненти. Ако имате запитвания или се нуждаете от допълнителни подробности, моля не се колебайте да се свържете с нас.

Телефон за връзка +86-13567891907

Имейл: sales@semicorex.com