1. Sản xuất thiết bị bán dẫn (Rất liên quan)
Các quá trình khuếch tán/nung ở nhiệt độ cao:
Ống thạch anh thường được sử dụng trong lò khuếch tán nhiệt độ cao cho wafer bán dẫn để khuếch tán chất phụ gia (như phốt pho hoặc bo) hoặc ủ nhiệt (kích hoạt chất phụ gia).
Tuổi thọ của các hạt mang là một thông số quan trọng để đánh giá chất lượng của tấm wafer silicon. Nếu các tạp chất trong ống thạch anh (chẳng hạn như ion kim loại) làm ô nhiễm các tấm wafer, điều này có thể dẫn đến tăng tái kết hợp của các hạt mang và giảm tuổi thọ của chúng.
Các thử nghiệm bao gồm việc đo thời gian tồn tại của các hạt mang điện thiểu số để đánh giá tác động của quá trình sản xuất đối với hiệu suất điện của wafer.
Epitaxy:
Ống thạch anh được sử dụng trong buồng phản ứng CVD (Đóng băng hơi hóa học). Nếu thành ống bị ô nhiễm hoặc xảy ra hiện tượng mất thủy tinh hóa, chất lượng của lớp epitaxial có thể bị ảnh hưởng, dẫn đến giảm tuổi thọ của các hạt mang.
2. Kiểm tra pin mặt trời (pin quang điện)
Xử lý tấm wafer silicon quang điện:
Trong các quy trình sản xuất tế bào quang điện hiệu suất cao như PERC và TOPCon, ống thạch anh được sử dụng để lắng đọng lớp passivation (như SiNx hoặc Al₂O₃) hoặc nung ở nhiệt độ cao.
Tuổi thọ của chất mang có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất chuyển đổi của tế bào. Nếu ống thạch anh gây ra ô nhiễm, tỷ lệ tái kết hợp bề mặt của wafer sẽ tăng lên.
Các phép đo được thực hiện bằng phương pháp QSSPC (Quasi-Steady-State Photoconductance) hoặc μ-PCD (Microwave Photoconductance Decay) để xác định thời gian sống của các hạt mang điện thiểu số.
3. Nghiên cứu vật liệu (ví dụ: Vật liệu bán dẫn có khoảng cách năng lượng rộng)
Quy trình sản xuất thiết bị SiC/GaN:
Các quy trình nhiệt độ cao (>1500°C) cho các thiết bị silicon carbide (SiC) hoặc gallium nitride (GaN) yêu cầu ống thạch anh siêu tinh khiết. Tạp chất có thể làm tăng mật độ trạng thái giao diện, dẫn đến giảm tuổi thọ của các hạt mang.
Nghiên cứu thường tập trung vào các tính chất điện của các lớp epitaxial hoặc các lớp oxit.
4. Các xét nghiệm liên quan khác
Sản xuất cảm biến quang hoặc cảm biến:
Tuổi thọ của chất mang ảnh hưởng đến tốc độ phản hồi. Nếu ống thạch anh làm ô nhiễm các vật liệu nhạy cảm (như InGaAs), hiệu suất của thiết bị có thể bị suy giảm.
Kiểm tra cấp phòng thí nghiệm:
Một số khách hàng có thể sử dụng ống thạch anh làm bình phản ứng để kiểm tra động học của vật liệu mang (như perovskites).
Đánh giá tính phù hợp
Độ nhạy trong suốt vòng đời của chất mang:
Tham số này có vai trò quan trọng trong lĩnh vực bán dẫn và quang điện, trong khi các thí nghiệm công nghiệp hoặc hóa học thông thường thường không đo lường cụ thể tham số này.
Ứng dụng của ống thạch anh trong môi trường nhiệt độ cao:
Các thí nghiệm hóa học thông thường có yêu cầu độ tinh khiết tương đối thấp đối với ống thạch anh, trong khi các quy trình bán dẫn/quang điện cực kỳ nhạy cảm với ô nhiễm.