1. Proizvodnja poluvodičkih uređaja (Visoko relevantno)
Procesi difuzije/pekanja pri visokim temperaturama:
Kvarcne cijevi se obično koriste u pećima za visokotemperaturnu difuziju poluprovodničkih pločica za dopiranje (kao što je difuzija fosfora ili bora) ili za žarenje (aktiviranje dopanata).
Vijek trajanja nosioca je ključni parametar za procjenu kvaliteta silicijskih pločica. Ako nečistoće u kvarcnoj cijevi (kao što su metalni ioni) kontaminiraju pločice, to može dovesti do povećane rekombinacije nosioca i smanjenog vijeka trajanja.
Testovi uključuju mjerenje vremena života manjinskog nosioca da bi se procijenio utjecaj procesa na električne performanse pločice.
Epitaxija:
Kvarcne cijevi se koriste u reaktorimama za hemijsku depoziciju iz pare (CVD). Ako zid cijevi postane kontaminiran ili dođe do devitrifikacije, kvalitet epitaxijalnog sloja može biti narušen, što rezultira smanjenim vijekom trajanja nosilaca.
2. Testiranje fotonaponskih ćelija (solarnih ćelija)
Obrada solarnih silicijskih pločica:
U procesima visokoučinkovitih solarnih ćelija, kao što su PERC i TOPCon, koriste se kvarcne cijevi za taloženje pasivacijskog sloja (kao što su SiNx ili Al₂O₃) ili za pečenje na visokim temperaturama.
Vijek trajanja nosača direktno utječe na konverzijsku efikasnost ćelije. Ako kvarcna cijev unese kontaminaciju, brzina površinske rekombinacije pločice će se povećati.
Mjerenja se provode pomoću QSSPC-a (kvazi-stalne fotoconductance) ili μ-PCD-a (mikrotalasnog opadanja fotoconductance) kako bi se odredilo trajanje života manjinskih nosilaca.
3. Istraživanje materijala (npr. poluprovodnici širokog zabranjenog pojasa)
Procesi SiC/GaN uređaja:
Procesi na visokim temperaturama (>1500 °C) za uređaje od karbida silicija (SiC) ili nitrida galia (GaN) zahtijevaju ultrapure kvarcne cijevi. Nečistoće mogu povećati gustoću stanja na interfejsu, što dovodi do smanjenja trajanja nosilaca.
Istraživanje se često fokusira na električna svojstva epitaksijalnih slojeva ili oksidnih slojeva.
4. Ostali povezani testovi
Proizvodnja fotodetektora ili senzora:
Vijek trajanja nosača utječe na brzinu odgovora. Ako kvarcne cijevi kontaminiraju osjetljive materijale (kao što je InGaAs), performanse uređaja mogu se pogoršati.
Testiranje na laboratorijskom nivou:
Neki kupci mogu jednostavno koristiti kvarcne cijevi kao reaktorne posude za ispitivanje dinamičkih svojstava novih materijala (kao što su perovskiti).
Relevantnost testa
Osjetljivost tokom cijelog vijeka trajanja nosača:
Ovaj parametar je ključan u poluprovodničkim i fotonaponskim područjima, dok ga tipični industrijski ili kemijski eksperimenti obično ne mjere posebno.
Primjene kvarcnih cijevi pri visokim temperaturama:
Opći hemijski eksperimenti imaju relativno niske zahtjeve za čistoću kvarcnih cijevi, dok su procesi u poluvodičima/fotovoltaici izuzetno osjetljivi na kontaminaciju.