في السنوات الأخيرة ، مع تطوير مصدر جديد للطاقة والصناعة ، تستقطب التقنيات المعتمدة على السيليكون المزيد والمزيد من الاهتمام ، وتلعب دائمًا دورًا مهمًا في ثورة العلوم والتكنولوجيا الجديدة. ومن الأمثلة على ذلك سوق الطاقة الشمسية ، حيث تهيمن المواد المستندة إلى السيليكون على حصة سوقية تزيد عن 90 في المائة. لتأمين موقعها القوي داخل صناعة الطاقة في الوقت الحاضر وفي المستقبل القريب ، يتم إجراء تحسينات مستمرة على السيليكون ، على سبيل المثال من خلال تقنيات نمو كريستال السيليكون وتحسينات للنقاء والكفاءة.

يعتبر تحديد الانتشار الحراري والتوصيل الحراري للمواد شبه الموصلة أمرًا ضروريًا للعمل العلمي والتقني والهندسي. الدافع في صناعة الطاقة الشمسية هو تحسين كفاءة الوحدات الكهروضوئية المنتجة. نظرًا لأن الكفاءة الأعلى هي وظيفة مباشرة لزيادة الموصلية الحرارية ، فمن المهم أن تكون قادرًا على تحديد هذه القيم.

في هذا المثال ، تم قياس الخواص الحرارية لرقاقة السيليكون بسماكة 0.7 مم باستخدام lfa 457microflash & reg؛ (شكل 1). في نطاق درجة الحرارة من -100 درجة مئوية إلى 500 درجة مئوية ، تنخفض الموصلية الحرارية والانتشار الحراري بشكل مستمر. تم تحديد السعة الحرارية المحددة عن طريق قياس المسعر التفاضلي للمسح الضوئي (dsc 204 f1phoenix & reg؛) الانحراف المعياري لنقاط البيانات هو & lt؛ 1٪.

نقاء رقائق السيليكون المستخدمة في التقنيات الحديثة هي واحدة من أهم معايير مراقبة الجودة. يمكن التحقيق في التلوث العضوي باستخدام طرق التحليل الحراري مثل tga (تحليل قياس الحرارة الحراري) ، أو dsc (قياس المسعر التفاضلي للمسح التفاضلي) أو محلل الغاز المتطور مقترن بـ tga-dsc (sta ، التحليل الحراري المتزامن). تتوفر العديد من التقنيات الواصلة في نطاق درجة الحرارة من -180 درجة مئوية إلى 2400 درجة مئوية. يشملوا:

tga أو dsc أو sta-ms عبر اقتران شعري

tga أو dsc أو sti-ms viaskimmer & reg؛ اقتران

tga ، dsc ، أو sta-ft-ir

· tga أو sta-gc-ms

قد تتضمن هذه التقنيات الواصلة أيضًا اقترانًا متزامنًا بين ms و ft-ir إلى محلل حراري.

هنا ، تم قياس رقاقة سيليكون باستخدام المحلل الحراري المتزامن sta 449 f1jupiter & reg؛ إلى جانب مطياف الكتلة qmsaëolos & reg؛ مطياف الكتلة.

قياس sta-ms لرقاقة السيليكون ؛ ترتبط أرقام الكتلة m / z 15،78 و 51 بخطوة فقدان الكتلة بين 500 و 800 درجة مئوية

تم وضع قطع رقاقة بسكويت السيليكون المطحون (1.6 جم) في بوتقة al2o3 كبيرة (حجم 3.4 مل). تم تسخين العينة إلى 800 درجة مئوية بمعدل تسخين 10 ك / دقيقة تحت الهيليوم. تحدث خطوتان صغيرتان جداً لفقدان الكتلة (0.002٪ و 0.008٪) قبل 700 درجة مئوية بسبب إطلاق المكونات العضوية.

لضمان مظاهرة واضحة ، يتم تقديم أرقام الكتلة م / ض 15 و 51 و 78 هنا فقط. هذه الأرقام الجماعية هي أجزاء نموذجية من طلاء راتنجات الايبوكسي من الرقاقة.

مع تزايد الطلب على أداء مادة السيليكون ، تتطور تقنية التحليل التجريبي بسرعة. تحسنت مواد السليكون كثيراً في السنوات الماضية ، وبدورها في تحليل الجهاز ، تطورت المواد الاستهلاكية أيضًا بشكل ملحوظ ، وهو ما يفضل أيضًا مجالات أخرى مثل الصلب والتعدين والصناعات الكيماوية وحتى الطبية.