1. Виробництво напівпровідникових приладів (дуже актуально)
Процеси високотемпературної дифузії/відпалу:
Кварцові трубки зазвичай використовуються у високотемпературних дифузійних печах для напівпровідникових пластин для легування (наприклад, дифузія фосфору або бору) або відпалу (активація легуючих домішок).
Час життя носіїв є ключовим параметром для оцінки якості кремнієвих пластин. Якщо домішки кварцових трубок (наприклад, іони металів) забруднюють пластини, це може призвести до посилення рекомбінації носіїв і скорочення терміну служби.
Випробування включають вимірювання часу життя мінорних носіїв для оцінки впливу процесу на електричні характеристики підкладки.
Епітаксія:
Кварцові трубки використовуються в реакційних камерах CVD (хімічне осадження з газової фази). Якщо стінка трубки забруднюється або зазнає девітрифікації, це може вплинути на якість епітаксійного шару, що призведе до скорочення терміну служби носія.
2. Випробування фотоелектричних (сонячних) елементів
Обробка сонячних кремнієвих пластин:
У високоефективних процесах виробництва сонячних елементів, таких як PERC і TOPCon, кварцові трубки використовуються для осадження пасивуючого шару (наприклад, SiNx або Al₂O₃) або високотемпературного випалу.
Час життя носія безпосередньо впливає на ефективність перетворення в комірці. Якщо в кварцову трубку потрапляє забруднення, швидкість поверхневої рекомбінації пластини збільшується.
Вимірювання проводяться з використанням QSSPC (квазістаціонарна фотопровідність) або μ-PCD (мікрохвильовий розпад фотопровідності) для визначення часу життя неосновних носіїв.
3. Дослідження матеріалів (наприклад, широкозонні напівпровідники)
Процеси виготовлення приладів на основі SiC/GaN:
Високотемпературні процеси (>1500°C) для пристроїв на основі карбіду кремнію (SiC) або нітриду галію (GaN) вимагають надчистих кварцових трубок. Домішки можуть збільшити густину міжфазних станів, що призводить до зменшення часу життя носіїв.
Дослідження часто зосереджуються на електричних властивостях епітаксійних шарів або оксидних шарів.
4. Інші пов'язані тести
Виробництво фотоприймачів або датчиків:
Термін служби носія впливає на швидкість відгуку. Якщо кварцові трубки забруднюють чутливі матеріали (наприклад, InGaAs), продуктивність пристрою може погіршитися.
Лабораторне тестування:
Деякі клієнти можуть просто використовувати кварцові трубки як реакційні посудини для тестування динаміки носіїв нових матеріалів (наприклад, перовскітів).
Релевантність тесту
Чутливість носія до тривалості життя:
Цей параметр є критично важливим у напівпровідниковій та фотоелектричній галузях, тоді як типові промислові або хімічні експерименти зазвичай не вимірюють його спеціально.
Високотемпературне застосування кварцових трубок:
Загальні хімічні експерименти мають відносно низькі вимоги до чистоти кварцових трубок, тоді як напівпровідникові/фотоелектричні процеси надзвичайно чутливі до забруднення.