1. Κατασκευή συσκευών ημιαγωγών (εξαιρετικά συναφής)
Διαδικασίες διάχυσης/ανόπτησης σε υψηλές θερμοκρασίες:
Οι σωλήνες από χαλαζία χρησιμοποιούνται συνήθως σε φούρνους διάχυσης υψηλής θερμοκρασίας για την πρόσμιξη (όπως η διάχυση φωσφόρου ή βορίου) ή την ανόπτηση (ενεργοποίηση των προσμίξεων) των πλακιδίων ημιαγωγών.
Η διάρκεια ζωής των φορέων είναι μια βασική παράμετρος για την αξιολόγηση της ποιότητας των πλακιδίων πυριτίου. Εάν οι ακαθαρσίες του σωλήνα χαλαζία (όπως ιόντα μετάλλων) μολύνουν τα πλακίδια, μπορεί να οδηγήσουν σε αυξημένο επανασυνδυασμό φορέων και μειωμένο χρόνο ζωής.
Οι δοκιμές περιλαμβάνουν τη μέτρηση της διάρκειας ζωής των φορέων μειονότητας για την αξιολόγηση της επίδρασης της διεργασίας στην ηλεκτρική απόδοση του πλακιδίου.
Επιταξία:
Οι σωλήνες χαλαζία χρησιμοποιούνται σε θαλάμους αντίδρασης CVD (Chemical Vapor Deposition). Εάν το τοίχωμα του σωλήνα μολυνθεί ή υποστεί αποπυρόλυση, μπορεί να επηρεαστεί η ποιότητα του επιταξιακού στρώματος, με αποτέλεσμα τη μείωση της διάρκειας ζωής των φορέων.
2. Δοκιμές φωτοβολταϊκών (ηλιακών κυττάρων)
Επεξεργασία πλακιδίων ηλιακού πυριτίου:
Στις διεργασίες ηλιακών κυψελών υψηλής απόδοσης, όπως οι PERC και TOPCon, οι σωλήνες χαλαζία χρησιμοποιούνται για την εναπόθεση στρώματος παθητικοποίησης (όπως SiNx ή Al₂O₃) ή για ψήσιμο σε υψηλή θερμοκρασία.
Η διάρκεια ζωής του φορέα επηρεάζει άμεσα την απόδοση μετατροπής του κυττάρου. Εάν ο σωλήνας χαλαζία εισάγει μόλυνση, ο ρυθμός επιφανειακού ανασυνδυασμού του πλακιδίου θα αυξηθεί.
Οι μετρήσεις πραγματοποιούνται με τη χρήση QSSPC (Quasi-Steady-State Photoconductance) ή μ-PCD (Microwave Photoconductance Decay) για τον προσδιορισμό της διάρκειας ζωής των φορέων μειονότητας.
3. Έρευνα υλικών (π.χ. ημιαγωγοί ευρέος διακένου)
Διαδικασίες διατάξεων SiC/GaN:
Οι διεργασίες υψηλών θερμοκρασιών (>1500°C) για διατάξεις καρβιδίου πυριτίου (SiC) ή νιτριδίου του γαλλίου (GaN) απαιτούν εξαιρετικά καθαρούς σωλήνες χαλαζία. Οι προσμίξεις μπορούν να αυξήσουν την πυκνότητα των καταστάσεων διεπαφής, οδηγώντας σε μειωμένη διάρκεια ζωής φορέων.
Η έρευνα επικεντρώνεται συχνά στις ηλεκτρικές ιδιότητες των επιταξιακών στρωμάτων ή των στρωμάτων οξειδίων.
4. Άλλες σχετικές δοκιμές
Κατασκευή φωτοανιχνευτών ή αισθητήρων:
Η διάρκεια ζωής του φορέα επηρεάζει την ταχύτητα απόκρισης. Εάν οι σωλήνες χαλαζία μολύνουν ευαίσθητα υλικά (όπως το InGaAs), η απόδοση της διάταξης μπορεί να υποβαθμιστεί.
Δοκιμές σε εργαστηριακό επίπεδο:
Ορισμένοι πελάτες μπορεί απλώς να χρησιμοποιούν σωλήνες χαλαζία ως δοχεία αντίδρασης για να δοκιμάσουν τη δυναμική των φορέων νέων υλικών (όπως οι περοβσκίτες).
Συνάφεια δοκιμής
Ευαισθησία διάρκειας ζωής φορέα:
Αυτή η παράμετρος είναι κρίσιμη στους τομείς των ημιαγωγών και των φωτοβολταϊκών, ενώ τα τυπικά βιομηχανικά ή χημικά πειράματα γενικά δεν τη μετρούν ειδικά.
Εφαρμογές υψηλής θερμοκρασίας των σωλήνων χαλαζία:
Τα γενικά χημικά πειράματα έχουν σχετικά χαμηλές απαιτήσεις καθαρότητας για τους σωλήνες χαλαζία, ενώ οι διεργασίες ημιαγωγών/φωτοβολταϊκών είναι εξαιρετικά ευαίσθητες στη μόλυνση.