1. Производство на полупроводникови прибори (от голямо значение)
Високотемпературни процеси на дифузия/отгряване:
Кварцовите тръби обикновено се използват във високотемпературни дифузионни пещи за допиране (например дифузия на фосфор или бор) или отгряване (активиране на допанти).
Животът на носителя е ключов параметър за оценка на качеството на силициевите пластини. Ако кварцовите тръби се замърсят с примеси (например метални йони), това може да доведе до повишена рекомбинация на носителите и намаляване на времето на живот.
Тестовете включват измерване на продължителността на живота на миноритарните носители, за да се оцени въздействието на процеса върху електрическите характеристики на пластината.
Епитаксия:
Кварцовите тръби се използват в реакционните камери за химическо отлагане на пари (CVD). Ако стената на тръбата бъде замърсена или претърпи девитрификация, качеството на епитаксиалния слой може да бъде засегнато, което води до намаляване на живота на носителите.
2. Изпитване на фотоволтаични (слънчеви) клетки
Обработка на силициеви пластини за слънчева енергия:
В процесите на високоефективни слънчеви клетки, като PERC и TOPCon, кварцовите тръби се използват за отлагане на пасивиращ слой (като SiNx или Al₂O₃) или за високотемпературно изпичане.
Животът на носителя влияе пряко върху ефективността на преобразуване на клетката. Ако кварцовата тръба внесе замърсяване, скоростта на повърхностна рекомбинация на пластината ще се увеличи.
Измерванията се извършват с помощта на QSSPC (Quasi-Steady-State Photoconductance) или μ-PCD (Microwave Photoconductance Decay) за определяне на времето на живот на миноритарните носители.
3. Изследване на материалите (напр. широколентови полупроводници)
Процеси за SiC/GaN устройства:
Високотемпературните процеси (>1500°C) за устройства от силициев карбид (SiC) или галиев нитрид (GaN) изискват свръхчисти кварцови тръби. Примесите могат да увеличат плътността на състоянието на интерфейса, което води до намаляване на живота на носителите.
Изследванията често се фокусират върху електрическите свойства на епитаксиалните слоеве или на оксидните слоеве.
4. Други свързани тестове
Производство на фотоприемници или сензори:
Животът на носителя влияе върху скоростта на реакция. Ако кварцовите тръби замърсят чувствителни материали (като InGaAs), работата на устройството може да се влоши.
Изпитване на лабораторно ниво:
Някои клиенти могат просто да използват кварцови тръби като реакционни съдове за изпитване на динамиката на носителите на нови материали (например перовскити).
Уместност на теста
Чувствителност за целия живот на носителя:
Този параметър е от решаващо значение в областта на полупроводниците и фотоволтаиците, докато при типичните промишлени или химически експерименти той обикновено не се измерва специално.
Високотемпературни приложения на кварцови тръби:
Общите химични експерименти имат сравнително ниски изисквания за чистота на кварцовите тръби, докато полупроводниковите/фотоволтаичните процеси са изключително чувствителни към замърсяване.