تنش در محصولات کوارتز نیمه هادی چگونه ایجاد می شود؟

کوارتزکوارتز اشکال کریستالی متعددی را نشان می دهد که آلفا کوارتز، β-کوارتز و γ-کوارتز رایج ترین آنها هستند. همانطور که شرایط خارجی مانند تغییر دما، شکل کریستالی کوارتز دچار دگرگونی برگشت‌پذیر همراه با بازسازی ساختار شبکه‌ای آن می‌شود. این بازسازی ساختاری فاصله و پیکربندی اتمی را اصلاح می‌کند و در نتیجه تنش داخلی در کوارتز ایجاد می‌کند.

عوامل اصلی تولید تنش کوارتز

1. تفاوت ساختار کریستالی

تغییرات در نرخ تغییر دما در بخش‌های مختلف محصولات کوارتز منجر به تفاوت‌های مربوطه در درجه انبساط و انقباض حرارتی می‌شود. تنش حرارتی در این محدودیت متقابل ناشی از چنین تفاوت هایی ایجاد می شود. به عنوان مثال، هنگامی که به سرعت پس از پردازش در دمای بالا سرد می شود، سطح محصول در تماس با هوای سرد یا مایع خنک کننده به سرعت سرد می شود و منقبض می شود، در حالی که فضای داخلی گرما را برای مدت طولانی تری حفظ می کند و در دمای بالاتر با حداقل انقباض باقی می ماند. انقباض سطح توسط فضای داخلی مانع می شود و باعث ایجاد تنش کششی بر روی سطح و تنش فشاری اعمال شده توسط سطح در داخل می شود.

2. ناخالصی ها و عیوب کریستالی

وجود اتم های ناخالصی مانند Al و B در کوارتز منجر به اعوجاج شبکه می شود زیرا شعاع یونی آنها با یون های میزبان Si و O متفاوت است. آنها می توانند تعادل شبکه اصلی را مختل کنند و استرس موضعی ایجاد کنند. علاوه بر این، نقص کریستالی در داخل کوارتز نیز می تواند منجر به اعوجاج شبکه محلی و متعاقبا ایجاد تنش داخلی شود.

3. استرس حرارتی ناشی از تغییرات دما

تغییرات در نرخ تغییر دما در بخش‌های مختلف محصولات کوارتز منجر به تفاوت‌های مربوطه در درجه انبساط و انقباض حرارتی می‌شود. تنش حرارتی در این محدودیت متقابل ناشی از چنین تفاوت هایی ایجاد می شود. به عنوان مثال، هنگامی که به سرعت پس از پردازش در دمای بالا سرد می شود، سطح محصول در تماس با هوای سرد یا مایع خنک کننده به سرعت سرد می شود و منقبض می شود، در حالی که فضای داخلی گرما را برای مدت طولانی تری حفظ می کند و در دمای بالاتر با حداقل انقباض باقی می ماند. انقباض سطح توسط فضای داخلی مانع می شود و باعث ایجاد تنش کششی بر روی سطح و تنش فشاری اعمال شده توسط سطح در داخل می شود.

4. استرس مکانیکی تولید شده توسط پردازش مکانیکی

در طول فرآوری محصولات کوارتز، فرآیندهای پردازش مکانیکی مانند برش، سنگ زنی، پرداخت و برش و حفاری لیزری مورد نیاز است. برهمکنش بین ابزار برش و سطح کوارتز باعث تغییر شکل پلاستیک و الاستیک در سطح مواد در این فرآیند می شود و در نتیجه تنش پسماند روی سطح و داخل مواد باقی می ماند. علاوه بر این، عواملی مانند ارتعاش در حین پردازش و نیروی برش ناهموار نیز می توانند تولید تنش را تشدید کنند.

Semicorex کیفیت بالایی را ارائه می دهداجزای کوارتز. اگر سؤالی دارید یا نیاز به جزئیات بیشتری دارید، لطفاً در تماس با ما دریغ نکنید.

تلفن تماس 86-13567891907

ایمیل: sales@semicorex.com