دبليو تشو وآخرون. لقد صنعت مساحيق متناهية الصغر عالية النقاء عند 1200 ~ 1400 درجة عن طريق ترسيب البخار الكيميائي باستخدام السيلان والأسيتيلين كغازات تفاعل والهيدروجين كغاز حامل. باستخدام سداسي ميثيل سيلان كمصدر للتفاعل والهيدروجين والأرجون كغازات حاملة، قام Anaguta et al. كما تم تصنيع مساحيق السيليكون عالية النقاء متناهية الصغر عن طريق ترسيب البخار الكيميائي عند 1050 ~ 1250 درجة.
استخدم أعضاء كلتا المجموعتين البحثيتين ترسيب البخار الكيميائي لتصنيع مساحيق السيليكون عالية النقاء باستخدام مصادر الغاز العضوي. ومع ذلك، كانت المساحيق متناهية الصغر ملفقة النانو. على الرغم من أن النقاء مرتفع، إلا أنه ليس من السهل جمعه وغير مناسب لتصنيع مسحوق السيليكون عالي النقاء بكميات كبيرة، وهو ما لا يفضي إلى تطوير التصنيع في مرحلة لاحقة.
طريقة التصنيع مع النقل الآلي
هذه الطريقة تأخذ مسحوق السيليكون وأسود الكربون كمواد خام، وتضيف منشطات أخرى، وتتفاعل مباشرة عند 1000 ~ 1150 درجة لتوليد المسحوق. إن إدخال المحفز سيؤثر حتماً على نقاء وجودة مسحوق السيليكون عالي النقاء المُصنّع.
لذلك، اقترح العديد من الباحثين طريقة محسنة للتوليف الذاتي الانتشار على هذا الأساس. التحسين الرئيسي هو تجنب إدخال المنشط وضمان تفاعل التصنيع المستمر والفعال عن طريق زيادة درجة حرارة التصنيع وإمدادات الحرارة المستمرة. في وقت مبكر من عام 1999، في اليابان، تم تصنيع المساحيق ذات أحجام الجسيمات من 10 ~ 500 ميكرومتر بطريقة الاحتراق في نطاق 1700 ~ 2000 درجة باستخدام إيثيل أورثوسيليكات كمصدر للسيليكون وراتنج الفينول كمصدر للكربون، وكان الجزء الكتلي لمحتوى الشوائب أقل من 0.5 × 10-6.
ومع ذلك، فإن المواد المتفاعلة في هذه الطريقة تستخدم مواد عضوية، وبالتالي فإن تكلفة المواد الخام مرتفعة، وهو ما لا يفضي إلى إنتاج مسحوق السيليكون عالي النقاء على نطاق واسع. قام الباحثون في معهد شنغهاي لأبحاث السيليكون التابع للأكاديمية الصينية للعلوم بتصنيعه عند درجة حرارة عالية في جو الأرجون بأجزاء كتلة تبلغ 99.9% و99.999% على التوالي.
استخدم الباحثون الكربون المنشط (حجم الجسيم 20 ~ 100 ميكرومتر) ورقاقة الجرافيت (حجم الجسيم 5 ~ 25 ميكرومتر) كمصدر للكربون (جزء الكتلة 99.9٪) والسيليكون عالي النقاء كمصدر للسيليكون (حجم الجسيم 10 ~ 270 ميكرومتر). ، الكسر الشامل 99.999٪، على التوالي.
تم تحضير مسحوق السيليكون عالي النقاء في فرن تلبيد مفرغ بدرجة حرارة عالية عند 1900 درجة تحت جو الأرجون. أظهرت التجارب أن نقاء الفراغ العالي المُصنع كان متفوقًا على نقاء مسحوق السيليكون عالي النقاء المُصنع تحت الغاز الحامل. وبالإضافة إلى ذلك، تمت زراعة البلورات الأحادية باستخدام مسحوق السيليكون عالي النقاء الذي تم تصنيعه تحت فراغ عالٍ. أظهرت النتائج أن البلورات الأحادية المزروعة عالية النقاوة ولها خصائص شبه عازلة ممتازة، والتي تلبي متطلبات الأجهزة ذات الصلة للخصائص الكهربائية للركائز شبه العازلة. توقعات لتكنولوجيا تصنيع مسحوق عالي النقاء
يعد التصنيع المحسن ذاتي الانتشار طريقة شائعة لزراعة بلورات مفردة في المختبر بسبب انخفاض تكلفة المواد الخام وبساطتها. وجد أن عوامل عملية التصنيع المختلفة لها تأثير على المنتجات المصنعة.
