کیوں پاکیزگی فیصلہ کن خاصیت ہے۔
تحقیق میں، سلکان کو اکثر حوالہ مواد کے طور پر، سبسٹریٹ کے طور پر، پتلی فلم کے جمع کرنے کے ہدف کے طور پر یا کرسٹل نمو کے تجربے کے لیے چارج کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، اور ہر صورت میں ایک نامعلوم ناپاکی کی سطح تجربے کی قدر کو تباہ کر دیتی ہے۔ بوران اور فاسفورس ڈوپینٹس ہیں جو پرزوں فی بلین کی سطح پر شدت کے حکم سے مزاحمتی صلاحیت کو تبدیل کرتے ہیں، اور منتقلی دھاتیں گہری سطحوں کو متعارف کراتی ہیں جو دوبارہ ملاپ کے مراکز کے طور پر کام کرتی ہیں۔ تھرمل علاج کے دوران آکسیجن اور کاربن تیز ہو جاتے ہیں اور نقائص پیدا کرتے ہیں۔ اس لیے ایک اعلیٰ درجے کا مواد نہ صرف کل سلیکون مواد سے بلکہ ہر ایک اہم عنصر کی زیادہ سے زیادہ ارتکاز کے ذریعے متعین کیا جاتا ہے، اور ان حدود کو ظاہر کرنے کے لیے استعمال ہونے والا تجزیہ طریقہ تصریح کا حصہ ہے۔
طہارت کی سطح اور درجہ کا نام
سلیکون کی پاکیزگی کو اکثر N کنونشن کے ساتھ بیان کیا جاتا ہے، جہاں 4N کا مطلب 99.99 فیصد اور 5N کا مطلب ہے 99.999 فیصد۔ میٹالرجیکل گریڈ کا مواد 2N کے لگ بھگ ہے، سلیکونز اور سولر فیڈ اسٹاک کے لیے استعمال ہونے والے کیمیاوی طور پر بہتر گریڈ راستے کے لحاظ سے 3N اور 6N کے درمیان بیٹھتے ہیں، اور الیکٹرانک گریڈ پولی سیلیکون 9N سے 11N تک پہنچ جاتا ہے۔ ایک لیبارٹری کو الیکٹرانک گریڈ کی پاکیزگی کی ضرورت نہیں ہوسکتی ہے، لیکن اسے ایسے مواد کی ضرورت ہے جس کی نجاست اتنی کم ہو کہ مداخلت نہ کرے اور اسے سرٹیفکیٹ پر بیان کیا گیا ہو۔ کنٹرول شدہ بوران، فاسفورس، کاربن اور دھاتی ناپاکی کی حدود کے ساتھ 4N اور 5N کے طور پر بیان کیے گئے درجات زیادہ تر تحقیقی ایپلی کیشنز کا احاطہ کرتے ہیں اور یہ lumps، دانے دار، پاؤڈر اور سنگل کرسٹل یا پولی کرسٹل کی شکل میں دستیاب ہیں۔
کس طرح اعلی پاکیزگی سلکان تیار کیا جاتا ہے
الٹرا خالص سلکان عام طور پر میٹالرجیکل گریڈ سلکان سے کیمیائی راستے سے اخذ کیا جاتا ہے۔ سیمنز کا عمل سلکان کو ٹرائیکلوروسیلین میں تبدیل کرتا ہے اور بخارات کے مرحلے سے اعلیٰ پاکیزگی والے سلکان کو جمع کرتا ہے، اور فلو بیڈ روٹ اسی طرح دانے دار پولی سیلیکون پیدا کرتا ہے۔ زون ریفائننگ کا استعمال بقایا نجاستوں کو سلیکون راڈ کے ایک سرے تک دھکیلنے کے لیے کیا جاتا ہے، اور یہ خاص طور پر سازگار علیحدگی گتانک والے عناصر کو دور کرنے کے لیے موثر ہے۔ اس کے بعد سنگل کرسٹل کو زوکرالسکی یا فلوٹ زون کے طریقے سے اگایا جاتا ہے، فلوٹ زون تکنیک کے ساتھ سب سے زیادہ پاکیزگی ہوتی ہے کیونکہ پگھلا ہوا زون کسی کروسیبل سے رابطہ نہیں کرتا۔ استعمال شدہ راستہ ناپاکی کے پروفائل کا تعین کرتا ہے، لہذا ایک تحقیقی خریدار کو اس بات کی تصدیق کرنی چاہیے کہ کس عمل نے مواد تیار کیا اور نتیجہ کیا ہوا تجزیہ ظاہر کرتا ہے۔
ڈوپنگ، مستقل مزاجی اور سپلائی فارم
بہت سے تجربات میں ایک متعین چالکتا کی قسم اور مزاحمتی صلاحیت کے سلکان کی ضرورت ہوتی ہے، جس کا مطلب ہے کہ جان بوجھ کر ڈوپ شدہ مواد جس میں بیان کردہ بوران یا فاسفورس کی سطح اور ایک رواداری بینڈ ہوتا ہے۔ ڈوپڈ مواد کو عام طور پر مزاحمتی صلاحیت اور ڈوپینٹ کے ساتھ فراہم کیا جاتا ہے، اور رواداری ہدف کی قدر کی طرح اہم ہے کیونکہ وسیع پھیلاؤ تجربات کے درمیان موازنہ کو ناقابل اعتبار بنا دیتا ہے۔ طویل عرصے سے چلنے والے پروگراموں کے لیے لاٹوں کے درمیان مستقل مزاجی ضروری ہے، اس لیے لیبارٹری کو یا تو ایک بڑی لاٹ خریدنی چاہیے اور اسے صحیح طریقے سے ذخیرہ کرنا چاہیے، یا کسی ایسے سپلائر کو اہل بنانا چاہیے جو پے در پے ڈیلیوریوں کے دوران تولیدی تجزیہ کا مظاہرہ کر سکے۔ جسمانی شکل بھی اہمیت رکھتی ہے: پگھلنے کے لیے گانٹھ، چارج کرنے کے لیے دانے، رد عمل کے کام کے لیے پاؤڈر، اور برقی پیمائش کے لیے ویفرز یا سلاخیں، اور سطح کی حالت اور پیکیجنگ کو مواد کو آلودگی سے بچانا چاہیے۔
ریسرچ گریڈ سلکان کی وضاحت اور ہینڈلنگ
تصریح میں پاکیزگی کا درجہ، بوران، فاسفورس، کاربن، آکسیجن اور اہم دھاتوں کا زیادہ سے زیادہ ارتکاز، ڈوپینٹ کی قسم اور مزاحمتی صلاحیت جہاں متعلقہ ہو، جسمانی شکل اور سائز، اور تجزیاتی طریقہ استعمال کیا جانا چاہیے۔ خریداروں کو اصل لاٹ کے لیے تجزیہ کے ایک سرٹیفکیٹ کی درخواست کرنی چاہیے اور، اہم کام کے لیے، آزاد تصدیق کے لیے ایک برقرار رکھا ہوا نمونہ۔ ہینڈلنگ تصریح کی طرح اہم ہے، کیونکہ سلکان ہینڈلنگ ٹولز، پیکیجنگ اور محیط نمی سے آلودگی کو اٹھاتا ہے۔ مواد کو اصل مہربند پیکیجنگ میں صاف، خشک جگہ پر ذخیرہ کیا جانا چاہئے، صاف ٹولز اور دستانے کے ساتھ سنبھالا جانا چاہئے، اور کسی بھی سطح کا علاج جیسے اینچنگ کو استعمال کرنے سے پہلے فوری طور پر انجام دیا جانا چاہئے تاکہ اسٹوریج کے دوران سطح خراب نہ ہو.
اکثر پوچھے گئے سوالات
سوال: تحقیق کے لیے اعلیٰ طہارت کے سلکان کی ضرورت کیوں ہے؟
کیونکہ ٹریس بوران، فاسفورس اور دھاتیں مزاحمتی صلاحیت، خرابی کے رویے اور رد عمل کے نتائج کو تبدیل کرتی ہیں، اس لیے ناپاکی کی ایک نامعلوم سطح تجرباتی نتائج کو ناقابل اعتبار اور ناقابل تولید بناتی ہے۔
س: سلیکون کی پاکیزگی کے لیے 4N اور 5N کا کیا مطلب ہے؟
وہ سلکان کے کل مواد کو بالترتیب 99.99 فیصد اور 99.999 فیصد بتاتے ہیں، اور عملی طور پر تفصیلات انفرادی اہم عناصر جیسے بوران اور فاسفورس کو بھی محدود کرتی ہیں۔
سوال: الٹرا خالص سلکان کیسے تیار کیا جاتا ہے؟
میٹالرجیکل گریڈ سلکان کو ایک غیر مستحکم مرکب میں تبدیل کیا جاتا ہے جیسے کہ ٹرائکلوروسیلین اور اعلیٰ طہارت کے سلکان کے طور پر جمع کیا جاتا ہے، پھر زون ریفائننگ کے ذریعے مزید بہتر کیا جاتا ہے اور جہاں ضرورت ہو سنگل کرسٹل میں اگایا جاتا ہے۔
س: زون ریفائننگ کس کے لیے استعمال ہوتی ہے؟
یہ پگھلے ہوئے زون کو اپنے ساتھ لے کر سلیکون راڈ کے ایک سرے تک بقایا نجاست کو جھاڑ دیتا ہے، اور یہ خاص طور پر ایسے عناصر کے لیے موثر ہے جو ٹھوس اور مائع سلکان کے درمیان مضبوطی سے الگ ہوتے ہیں۔
س: لاٹ سے لاٹ مستقل مزاجی کیوں اہم ہے؟
طویل تحقیقی پروگرام وقت کے ساتھ نتائج کا موازنہ کرتے ہیں، لہذا لاٹوں کے درمیان ناپاکی کی سطح میں تبدیلی ایک متغیر متعارف کراتی ہے جسے تجرباتی اثر کے لیے غلطی سے سمجھا جا سکتا ہے۔
سوال: تحقیقی تفصیلات میں کیا شامل ہونا چاہئے؟
پاکیزگی کا درجہ، بوران، فاسفورس، کاربن، آکسیجن اور دھاتوں کی حدود، ڈوپینٹ کی قسم اور مزاحمتی صلاحیت جہاں متعلقہ، جسمانی شکل اور سائز، اور تصدیق کے لیے تجزیاتی طریقہ۔