초크 랄 스키 프로세스 란?

초크 랄 스키 (Czochralski) 공정은 균일 한 결정 매트릭스를 갖는 단결정 고체 물질 덩어리를 제조하는 방법이다. 이러한 결정은 과학적 연구뿐만 아니라 균일 한 매트릭스를 갖는 고품질 결정이 필요한 다른 많은 응용 분야에서 널리 사용됩니다. 예를 들어, 보석상들은 다이아몬드와 같은 재료를 필요로하는 연구 시설이이 기술을 사용하여 실험실에서 성장할 수있는 것처럼 Czochralski 공정을 프로젝트를위한 고성능 보석 형성에 활용할 수 있습니다.

이 과정은 20 세기 초에 발견 된 폴란드 연구원의 이름을 딴 것입니다. 그것은 매우 높은 온도를 견딜 수있는 도가니에서 결정 성분을 녹이는 것으로 시작합니다. 도가니는 전형적으로 매우 정밀한 온도 제어를 갖는 폐쇄 형 가마에 배치된다. 혼합물이 너무 뜨겁거나 차가 우면 공정이 실패하고 온도 변화를 모니터링하기 위해 매우 정확한 센서가 여러 위치에 배치 될 수 있으므로 높은 제어가 중요합니다.

도펀트 및 필요할 수있는 다른 첨가물로 혼합물을 가열하면 기술자는 시드 결정으로로드를 조심스럽게 내릴 수 있습니다. 이것은 일반적으로 손 대신 기계 장비를 사용하여 수행됩니다. 다음으로, 혼합물이 시드 결정 주위에 고체 매트릭스를 형성함에 따라로드를 조심스럽고 매우 천천히 회수한다. 초크 랄 스키 공정의 최종 결과는 도가니의 바닥에 일부가 남아있는 견고한 재료 로그 여야합니다.

온도가 너무 높은 환경에서는 시드 결정이 녹을 수 있습니다. 저온에서 결정을 도입하면 도가니의 전체 내용물이 조기에 결정화되어 균열, 파열 선 및 기타 불순물이 발생할 수 있습니다. 이 과정은 느리다. 시드 결정의 철회는 시간당 밀리미터로 측정됩니다. 초크 랄 스키 공정 전체에 걸쳐 세심한 제어는 최소한의 불순물로 고품질 결정을 얻을 수 있습니다.

생산 비용은 필요한 원료 및 결정의 크기에 따라 달라질 수 있습니다. 더 큰 결정은 성장하기가 더 어려우며 더 높은 수준의 제어가 필요합니다. 일부 원자재는 매우 비쌉니다. 초크 랄 스키 공정 결정은 화학적으로 자연 형성과 동일하지만 훨씬 높은 품질과 신뢰성을 가지고 있습니다. 이것은 일반적으로 실험실 및 전자 제품 제조업체와 같은 환경에서 바람직하지만 보석상은 때때로 천연석에 대한 소비자의 선호로 인해 실험실에서 자란 석재를 판매하는 데 어려움을 겪습니다.