Teksturiranje
Sekcija za proizvodnju baršuna (sastoji se od 6 linija) uključuje module kao što su prethodno čišćenje, pranje čistom vodom prije proizvodnje baršuna, proizvodnja baršuna * 3, pranje čistom vodom nakon proizvodnje baršuna, naknadno čišćenje, pranje čistom vodom nakon naknadnog čišćenja, pranje kiselinom, čisto pranje vodom nakon pranja kiselinom, sporog izvlačenja i preddehidracije i sušenja * 5. Metoda proizvodnje baršuna ovog projekta usvaja automatsku proizvodnja somota, a cijeli proces rada se odvija automatski. Prethodno očišćene silikonske pločice se šalju u područje za hranjenje baršunaste mašine pomoću pokretne ruke. Silikonske pločice prolaze kroz različite rezervoare za koroziju i čišćenje u automatskoj zatvorenoj mašini za somot kroz valjke. Oprema automatski kontroliše dopunjavanje kiseline, lužine i čiste vode u svakom modulu. Kiselina i lužina u rezervoarima se upumpavaju kroz cjevovode, a otpadna voda iz rezervoara se redovno ispušta (sa jednim rezervoarom zapremine 720L, koji se mijenja svakih 48 sati).
1) Prethodno čišćenje
Svrha prethodnog čišćenja: Za uklanjanje nečistoća (organske i metalne nečistoće, itd.) nalijepljenih na površinu silicijumskih pločica koriste se rastvor NaOH i rastvor H2O2.
Uronite napunjene silikonske pločice u rezervoar za prethodno čišćenje u nizu, dodajte čistu vodu u rezervoar i dodajte odgovarajuću količinu rastvora NaOH ili rastvora za čišćenje prema omjeru (očekuje se da će koncentracija miješanog NaOH biti 0. 6%, očekuje se da koncentracija H2O2 bude 1,5%, automatski se dodaje) za čišćenje na visokim temperaturama (60 stepeni). Prethodno čišćenje koristi ultrazvučno čišćenje. Izvršite čišćenje čistom vodom nakon prethodnog čišćenja. Čišćenje čistom vodom je sve prelivno čišćenje potapanjem, koje se izvodi na sobnoj temperaturi.
Hemijske reakcije koje se dešavaju tokom procesa prethodnog čišćenja su sljedeće:
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
2) Alkalni somot
Cilj: Izvršiti anizotropno jetkanje površine silikona alkalnim rastvorom, formirajući na površini piramidu veličine 5um. Površina piramide ima odlične efekte hvatanja svjetlosti i antirefleksije (10%). Alkalni somot koristi rastvor NaOH i aditive za somot.
Dodavanje odgovarajuće količine otopine NaOH i baršunastog aditiva (koncentracija otopine NaOH od oko {{0}}}.6%, koncentracija baršunastog aditiva od oko 0,4%) u alkalni baršunasti spremnik može smanjiti površinsku napetost silikonskih vafla , poboljšava efekat vlaženja između silicijumskih pločica i tečnosti NaOH, potiče oslobađanje vodikovih mjehurića, poboljšava anizotropiju korozije, čini piramide ujednačenije i konzistentnije, te poboljšavaju proizvodni učinak somota. Proces hemijske reakcije za nastanak antilop je sljedeći:
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
Radna temperatura alkalnog baršunastog rezervoara je 82 stepena, a vreme alkalnog baršuna se kontroliše na 420s.
3) Nakon čišćenja
Nakon alkalnog baršunastog tretmana, silicijumska pločica ulazi u rezervoar za čišćenje kako bi uklonila preostale organske materije i osigurala čistoću površine silikonske pločice, čime se u određenoj meri poboljšava efikasnost konverzije baterije. Uronite napunjene silikonske pločice za čišćenje, dodajte čistu vodu u rezervoar i dodajte odgovarajuću količinu rastvora NaOH ili rastvora za čišćenje (očekuje se da koncentracija NaOH bude 0,6%, koncentracija H2O2 se očekuje da bude 1,5% ) prema omjeru za visokotemperaturno čišćenje (60 stepeni). Očistite čistom vodom nakon čišćenja. Čišćenje čistom vodom je sve prelivno čišćenje potapanjem, koje se izvodi na sobnoj temperaturi.
4) Kiselinsko pranje
Nakon naknadnog čišćenja, za čišćenje visoke čistoće treba koristiti razrijeđenu kiselinu (3,15% HCl i 7,1% HF). Funkcija HCl je da neutralizira rezidualni NaOH, dok je funkcija HF da ukloni oksidni sloj na površini silicijumske pločice, čineći je hidrofobnijom i formirajući silicijumski kompleks H2SiF6. Kompleksiranjem sa ionima metala, metalni joni se odvajaju od površine silicijumske pločice, smanjujući sadržaj metalnih jona i pripremajući se za difuzijsko vezivanje. Očistite čistom vodom nakon pranja kiselinom.
Hemijske reakcije koje se dešavaju tokom procesa kiseljenja su sljedeće:
HCl+NaOH=NaCl+H2O
SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O
Radna temperatura rezervoara za kiseljenje je na sobnoj temperaturi, a vrijeme kiseljenja se kontrolira na 120 sekundi.
5) Sporo povlačenje pre dehidracije
Svrha: Prethodna dehidracija površine kristalnog silikona se obično koristi kao posljednji korak u procesu čišćenja čistom vodom.
Prenesite kristalnu silikonsku pločicu očišćenu čistom vodom u žljeb za polagano povlačenje. Silikonska pločica prvo potone u čistu vodu i potpuno je uronjena. Zatim ga robotska ruka i korpa polako povlače prema gore, a površinski napon može povući vodeni film na silikonskoj pločici.
Žljeb za sporo povlačenje sastoji se od žlijeba za čišćenje i mehanizma za sporo povlačenje i poluzatvoren je. U rezervoaru za čišćenje postoji nazubljeni otvor za prelivanje, a čista voda kontinuirano ispire kanalizaciju u rezervoaru za čišćenje tokom rada, održavajući kvalitet vode rezervoara za čišćenje čistom i postižući efekat čišćenja; Kada se voda održava čistom, neće biti kapljica vode na radnoj površini pri sporom povlačenju, a neće biti ni vodenog žiga tokom sušenja.
6) Sušenje
Prebacite kristalnu silikonsku pločicu u rezervoar za sušenje i uduvajte vrući vazduh na 90 stepeni gore-dole u vaflu radi sušenja, koristeći električno grejanje.
Gore navedeni procesi prethodnog čišćenja i alkalne izrade baršuna će proizvesti alkalnu otpadnu vodu visoke koncentracije koja sadrži natrijum hidroksid (W1, W3, W5) i otpadnu vodu opšteg alkalnog čišćenja (W2, W4, W6). Proces kiselog pranja će proizvesti kiselu otpadnu vodu visoke koncentracije koja sadrži klorovodičnu kiselinu i fluorovodoničnu kiselinu (W7) i opće kisele otpadne vode za čišćenje (W8, W9). Navedena operacija se izvodi u zatvorenoj mašini za izradu somota. Proces kiselog pranja će ispariti i proizvesti kiseli otpadni plin (G1) koji sadrži HF i HCl, koji će se sakupljati kroz cjevovode i slati u toranj za pranje kiselog otpadnog plina na tretman.
Difuzija bora
Svrha procesa difuzije je formiranje PN spoja na silikonskoj pločici kako bi se postigla konverzija svjetlosne energije u električnu energiju. Oprema za proizvodnju PN spoja je difuzijska peć, a projekt koristi plinoviti bor triklorid za difuziju silikonskih pločica u difuzionoj peći. Atomi bora difundiraju u silicijumsku pločicu i formiraju sloj borosilikatnog stakla na površini silicijumske pločice. Glavna jednačina reakcije je:
4BCl3+3O2→2B2O3+6Cl2↑
2B2O3+3Si→3SiO2+4B
Difuziona peć je zatvorena oprema pod pritiskom opremljena ulazom i izlazom, koja koristi električno grijanje, a oprema dolazi sa bezuljnom suhom mehaničkom vakuum pumpom. Specifičan proces je sljedeći: prvo se uvodi veliki protok N2 kako bi se otjerao zrak u kvarcnoj cijevi difuzijske peći, a difuzijska peć se zagrijava. Nakon što temperatura peći dostigne 1050 stepeni i ostane konstantna, čip se stavlja u kvarcni čamac i šalje u otvor peći na predgrijavanje 20 minuta, a zatim se gura u zonu konstantne temperature. Prvo se uvodi kiseonik, a zatim se uvodi bor trihlorid za difuziju. Ukupno vrijeme procesa je 180 minuta. Tokom reakcije, i Si i O2 su bili prekomerni, a BCl3 je reagovao u potpunosti, što je rezultiralo proizvodnjom C12. Nakon što se reakcija završi, koristite N2 da očistite opremu i automatski ispraznite materijal.
Analiza procesa proizvodnje zagađenja: Glavni proces zagađenja u ovom procesu je proces difuzije, gdje se BCl3 uvodi i reagira da proizvede plinoviti hlor (G2) pomiješan sa zaostalim kisikom, dušikom, itd., koji se prikuplja pomoću namjenske cijevi i šalje do tornja za pročišćavanje kiselog otpadnog gasa radi tretmana. Nakon što se prikupi kroz cjevovode, šalje se u toranj za pročišćavanje kiselog otpadnog plina na tretman.
SE laser re doping
Tehnologija laserskog dopinga uključuje jako dopiranje na području kontakta između metalne linije (elektrode) i silikonske pločice, dok se lagano dopiranje (dopiranje niske koncentracije) održava izvan elektrode. Preddifuzija se vrši na površini silicijumskih pločica kroz termičku difuziju da bi se formiralo svetlosno dopiranje; Istovremeno, površinski BSG (borosilikatno staklo) služi kao lokalni izvor laserskog dopinga, a kroz lokalni termalni efekat lasera, atomi u BSG brzo difundiraju u unutrašnjost silicijumske pločice, formirajući lokalni redoping. region.
SE laserski proces stvara prašnjavi izduvni gas (G3), koji se tretira pomoću ugrađenog sakupljača prašine u opremu i ispušta se kroz gornji izduvni sistem radionice (na visini od približno 15 metara).
Nakon oksidacije
Sloj oksida na površini difuzije bora (upadnoj površini) površine silicijumske pločice tretirane laserom SE uništava se energijom laserske mrlje. Tokom alkalnog poliranja i jetkanja, sloj oksida je neophodan kao sloj maske da bi se zaštitila površina difuzije fosfora (upadna površina) silicijumske pločice. Stoga je potrebno izvršiti sanaciju oksidnog sloja na površini skeniranoj laserom SE.
Ovaj projekat koristi metodu termalne oksidacije za pripremu SiO2 oksidnog sloja. Cijeli proces oksidacije odvija se u peći za oksidaciju, koja je zatvorena oprema pod atmosferskim tlakom i zagrijava se električnom energijom. Prvo, silicijumska pločica se utovaruje na kvarcni čamac pomoću automatske mašine za punjenje oblata. Zatim, automatska robotska ruka postavlja kvarcni čamac na konzolnu suspenziju od silicijum karbida oksidacione peći. Suspenzija silicijum karbida šalje kvarcni čamac napunjen silikonskim pločicama u visokotemperaturnu cijev kvarcne peći. Nakon što kvarcni čamac uđe u cijev peći, zatvorite vrata peći, pokrenite oksidacijski program i oksidacijska peć će se automatski pokrenuti. Glavne hemijske reakcije koje se javljaju tokom procesa termičke oksidacije su:
Si+O2=SiO2
O2 reaguje sa površinom silicijumskih pločica na visokim temperaturama da bi stvorio SiO2, a određena količina gasa azota se uvodi kako bi se održao konstantan pritisak u cevi peći. Održavajte protok kiseonika na visokoj temperaturi tokom određenog vremenskog perioda kako biste formirali određenu debljinu tankog sloja SiO2 na površini silicijumske pločice. Parametri procesa su: temperatura oksidacije od 750 stepeni, brzina protoka azota od 12L/min, brzina protoka kiseonika od 5L/min i 25 minuta vremena oksidacije. Ovaj proces stvara otpadni gas oksidacije (vrući vazduh) koji sadrži kiseonik i azot, koji se ispušta kroz ispušni otvor peći za oksidaciju, a zatim se ispušta kroz vrući izduvni sistem na vrhu radionice.