પાયરોલિટીક બોરોન નાઇટ્રાઇડ ક્રુસિબલ્સ

પરિચય

પાયરોલિટીક બોરોન નાઈટ્રાઈડ માટે પાયરોલિટીક બીએન અથવા પીબીએન ટૂંકું છે. તે રાસાયણિક વરાળ ડિપોઝિશન (CVD) પદ્ધતિ દ્વારા બનાવવામાં આવેલ હેક્સાગોનલ બોરોન નાઈટ્રાઈડનો એક પ્રકાર છે, તે અત્યંત શુદ્ધ બોરોન નાઈટ્રાઈડ પણ છે જે લગભગ કોઈ છિદ્રાળુતાને આવરી લેતા 99.99% થી વધુ સુધી પહોંચી શકે છે.

માળખું

ઉપર વર્ણવ્યા મુજબ, પાયરોલિટીક બોરોન નાઈટ્રાઈડ (PBN) એ ષટ્કોણ પ્રણાલીનો સભ્ય છે. આંતર-સ્તર અણુ અંતર 1.45 છે અને આંતર-સ્તર અણુ અંતર 3.33 છે, જે નોંધપાત્ર તફાવત છે. PBN માટે સ્ટેકીંગ મિકેનિઝમ અબાબ છે, અને માળખું અનુક્રમે સ્તરમાં અને C અક્ષ સાથે વૈકલ્પિક B અને N અણુઓથી બનેલું છે.

ફાયદો

PBN સામગ્રી થર્મલ આંચકા માટે અત્યંત પ્રતિરોધક છે અને તે અત્યંત એનિસોટ્રોપિક (દિશા પર આધારિત) થર્મલ પરિવહન ધરાવે છે. વધુમાં, PBN શ્રેષ્ઠ ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્યુલેટર બનાવે છે. પદાર્થ અનુક્રમે 2800°C અને 850°C સુધી નિષ્ક્રિય, ઘટાડતા અને ઓક્સિડાઇઝિંગ વાતાવરણમાં સ્થિર છે.

ઉત્પાદનના સંદર્ભમાં, PBN 2D અથવા 3D વસ્તુઓ જેમ કે ક્રુસિબલ્સ, બોટ, પ્લેટ્સ, વેફર્સ, ટ્યુબ અને બોટલમાં રચાય છે અથવા તેને ગ્રેફાઇટ પર કોટિંગ તરીકે લાગુ કરી શકાય છે. મોટાભાગની પીગળેલી ધાતુઓ (Al, Ag, Cu, Ga, Ge, Sn, વગેરે), એસિડ અને ગરમ એમોનિયા એવી પરિસ્થિતિઓમાં છે જ્યાં PBN ગ્રેફાઇટ પર 1700 °C સુધી કોટેડ હોય ત્યારે અસાધારણ તાપમાન સ્થિરતા દર્શાવે છે, થર્મલ આંચકાનો પ્રતિકાર કરે છે અને ગેસના કાટને પ્રતિકાર કરે છે.

ઉત્પાદન

PBN ક્રુસિબલ: સંયોજન સેમિકન્ડક્ટર સિંગલ ક્રિસ્ટલની રચના માટે PBN ક્રુસિબલ સૌથી યોગ્ય કન્ટેનર છે અને તેને બદલી શકાતું નથી;

MBE પ્રક્રિયામાં, તે તત્વો અને સંયોજનોને બાષ્પીભવન કરવા માટે આદર્શ કન્ટેનર છે;

ઉપરાંત, પાયરોલિટીક બોરોન નાઇટ્રાઇડ ક્રુસિબલનો ઉપયોગ OLED ઉત્પાદન લાઇનમાં બાષ્પીભવન તત્વ કન્ટેનર તરીકે થાય છે.

• PG/PBN હીટર: PBN હીટર સંભવિત એપ્લિકેશન્સમાં MOCVD હીટિંગ, મેટલ હીટિંગ, બાષ્પીભવન હીટિંગ, સુપરકન્ડક્ટર સબસ્ટ્રેટ હીટિંગ, સેમ્પલ એનાલિસિસ હીટિંગ, ઇલેક્ટ્રોન માઈક્રોસ્કોપ સેમ્પલ હીટિંગ, સેમિકન્ડક્ટર સબસ્ટ્રેટ હીટિંગ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે.

   

• PBN શીટ/રિંગ: PBN ઉચ્ચ તાપમાને અસાધારણ ગુણધર્મો ધરાવે છે, જેમ કે તેની ઉચ્ચ શુદ્ધતા અને વિઘટન કર્યા વિના અતિ-ઉચ્ચ વેક્યૂમમાં 2300 °C સુધી ગરમીનો સામનો કરવાની ક્ષમતા. આ ઉપરાંત, તે ગેસ દૂષકોને ઉત્સર્જન કરતું નથી. આ પ્રકારના ગુણધર્મો PBN ને વિવિધ ભૂમિતિઓમાં પ્રક્રિયા કરવાની પણ મંજૂરી આપે છે.

  
  

• PBN કોટેડ ગ્રેફાઇટ: PBN અસરકારક ફ્લોરાઇડ મીઠું ભીની સામગ્રી બનવાની ક્ષમતા ધરાવે છે જે, જ્યારે ગ્રેફાઇટ પર લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે સામગ્રી વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ બંધ કરી શકે છે. આમ, મશીનોમાં ગ્રેફાઇટ ઘટકોને સુરક્ષિત કરવા માટે તેનો વારંવાર ઉપયોગ થાય છે.

TFPV પ્રક્રિયામાં PBN સામગ્રી

TFPV(પાતળી ફિલ્મ ફોટોવોલ્ટેઇક) પ્રક્રિયામાં PBN સામગ્રીનો ઉપયોગ ડિપોઝિશનની કિંમત ઘટાડવામાં મદદ કરે છે અને પરિણામી PV કોષોની કાર્યક્ષમતામાં વધારો કરે છે, સૌર વીજળી કાર્બન-આધારિત પદ્ધતિઓ તરીકે બનાવવા માટે સસ્તી બનાવે છે.

નિષ્કર્ષ

ઘણા ઉદ્યોગોમાં પાયરોલિટીક બોરોન નાઈટ્રાઈડનો નોંધપાત્ર ઉપયોગ જોવા મળે છે. તેનો વ્યાપક ઉપયોગ તેના કેટલાક વિચિત્ર ગુણોને આભારી છે, જેમાં ઉત્તમ શુદ્ધતા અને કાટ પ્રતિકારનો સમાવેશ થાય છે. વિવિધ ક્ષેત્રોમાં પાયરોલિટીક બોરોન નાઈટ્રાઈડના સંભવિત ઉપયોગોનો હજુ અભ્યાસ કરવામાં આવી રહ્યો છે.