1. Proizvodnja polprevodniških naprav (zelo pomembno)
Postopki visokotemperaturne difuzije/žganja:
Kvarčne cevi se pogosto uporabljajo v visokotemperaturnih difuzijskih pečeh za dopiranje (kot je difuzija fosforja ali bora) ali žarjenje (aktiviranje dopantov) polprevodniških ploščic.
Življenjska doba nosilca je ključni parameter za ocenjevanje kakovosti silicijevih rezin. Če se na rezine primesi iz kremenčevih cevi (kot so kovinski ioni), lahko pride do povečane rekombinacije nosilcev in krajše življenjske dobe.
Preskusi vključujejo merjenje življenjske dobe manjšinskih nosilcev, da bi ocenili vpliv procesa na električno zmogljivost ploščice.
Epitaksija:
Kvarčne cevi se uporabljajo v reakcijskih komorah CVD (kemično nanašanje iz par). Če se stena cevi onesnaži ali pride do devitrifikacije, to lahko vpliva na kakovost epitaksijske plasti, zaradi česar se skrajša življenjska doba nosilcev.
2. Preizkušanje fotovoltaičnih (sončnih) celic
Obdelava ploščic solarnega silicija:
V postopkih visoko učinkovitih sončnih celic, kot sta PERC in TOPCon, se kvarčne cevi uporabljajo za nanašanje pasivacijske plasti (kot sta SiNx ali Al₂O₃) ali visokotemperaturno žganje.
Življenjska doba nosilca neposredno vpliva na učinkovitost pretvorbe celice. Če se v kvarčno cevko vnese onesnaženje, se poveča stopnja površinske rekombinacije na ploščici.
Meritve se izvajajo z uporabo QSSPC (kvazistacionarna fotoprevodnost) ali μ-PCD (mikrovalovni fotoprevodnostni razpad) za določitev življenjske dobe manjšinskih nosilcev.
3. Raziskave materialov (npr. širokopasovni polprevodniki)
Procesi naprav SiC/GaN:
Visokotemperaturni postopki (>1500 °C) za naprave iz silicijevega karbida (SiC) ali galijevega nitrida (GaN) zahtevajo zelo čiste kremenove cevi. Nečistoče lahko povečajo gostoto vmesniških stanj, kar vodi do zmanjšanja življenjske dobe nosilcev.
Raziskave se pogosto osredotočajo na električne lastnosti epitaksijskih plasti ali oksidnih plasti.
4. Drugi sorodni testi
Proizvodnja fotodetektorjev ali senzorjev:
Življenjska doba nosilca vpliva na hitrost odziva. Če kvarčne cevi onesnažijo občutljive materiale (kot je InGaAs), se lahko delovanje naprave poslabša.
Testiranje na laboratorijski ravni:
Nekatere stranke lahko kremenčeve cevi preprosto uporabijo kot reakcijske posode za preskušanje dinamike nosilcev novih materialov (kot so perovskiti).
Ustreznost testa
Občutljivost za življenjsko dobo nosilca:
Ta parameter je ključnega pomena na področju polprevodnikov in fotovoltaike, medtem ko ga pri običajnih industrijskih ali kemijskih poskusih običajno ne merimo posebej.
Visokotemperaturne aplikacije kvarčnih cevi:
Splošni kemijski poskusi imajo relativno nizke zahteve glede čistosti kvarčnih cevi, medtem ko so polprevodniški/fotovoltaični procesi izredno občutljivi na onesnaženje.