ถ้วยใส่ตัวอย่างโบรอนไนไตรด์แบบไพโรไลติก

การแนะนำ

Pyrolytic BN หรือ PBN ย่อมาจาก pyrolytic boron nitride เป็นโบรอนไนไตรด์รูปหกเหลี่ยมชนิดหนึ่งที่สร้างขึ้นโดยวิธีการสะสมไอเคมี (CVD) และยังเป็นโบรอนไนไตรด์ที่บริสุทธิ์อย่างยิ่งที่สามารถเข้าถึงได้มากกว่า 99.99% โดยแทบไม่มีรูพรุนเลย

โครงสร้าง

ตามที่อธิบายไว้ข้างต้น ไพโรไลติกโบรอนไนไตรด์ (PBN) เป็นสมาชิกของระบบหกเหลี่ยม ระยะห่างอะตอมระหว่างชั้นคือ 1.45 และระยะห่างระหว่างอะตอมระหว่างชั้นคือ 3.33 ซึ่งเป็นความแตกต่างที่มีนัยสำคัญ กลไกการซ้อนสำหรับ PBN คือ ababab และโครงสร้างประกอบด้วยอะตอม B และ N สลับกันในชั้นและตามแนวแกน C ตามลำดับ

ข้อได้เปรียบ

วัสดุ PBN ทนทานต่อการช็อกจากความร้อนอย่างมาก และมีการขนส่งความร้อนแบบแอนไอโซโทรปิก (ขึ้นกับทิศทาง) สูง นอกจากนี้ PBN ยังสร้างฉนวนไฟฟ้าที่เหนือกว่า สารนี้มีความเสถียรในบรรยากาศเฉื่อย รีดิวซ์ และออกซิไดซ์สูงถึง 2800°C และ 850°C ตามลำดับ

ในแง่ของผลิตภัณฑ์ PBN อาจขึ้นรูปเป็นวัตถุ 2 มิติหรือ 3 มิติ เช่น ถ้วยใส่ตัวอย่าง เรือ จาน เวเฟอร์ หลอด และขวด หรือสามารถนำไปใช้เคลือบกราไฟต์ได้ โลหะหลอมเหลวส่วนใหญ่ (Al, Ag, Cu, Ga, Ge, Sn เป็นต้น) กรดและแอมโมเนียร้อนอยู่ในสถานการณ์ที่ PBN แสดงความเสถียรต่ออุณหภูมิเป็นพิเศษเมื่อเคลือบบนกราไฟต์สูงถึง 1,700°C ต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ และต้านทานการกัดกร่อนของแก๊ส

ผลิตภัณฑ์

ถ้วยใส่ตัวอย่าง PBN: ถ้วยใส่ตัวอย่าง PBN เป็นภาชนะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการก่อตัวของผลึกเดี่ยวของสารกึ่งตัวนำแบบผสม และไม่สามารถเปลี่ยนได้

ในกระบวนการ MBE เป็นภาชนะที่เหมาะสำหรับการระเหยองค์ประกอบและสารประกอบ

นอกจากนี้ ถ้วยใส่ตัวอย่างไพโรไลติกโบรอนไนไตรด์ยังใช้เป็นภาชนะบรรจุองค์ประกอบการระเหยในสายการผลิต OLED

• ฮีตเตอร์ PG/PBN: การใช้งานที่เป็นไปได้ของฮีตเตอร์ PBN ได้แก่ การให้ความร้อน MOCVD, การให้ความร้อนแก่โลหะ, การให้ความร้อนด้วยการระเหย, การให้ความร้อนที่พื้นผิวของตัวนำยิ่งยวด, การให้ความร้อนในการวิเคราะห์ตัวอย่าง, การให้ความร้อนกับตัวอย่างด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน, การให้ความร้อนที่สารกึ่งตัวนำ และอื่นๆ

   

• แผ่น/แหวน PBN: PBN มีคุณสมบัติพิเศษที่อุณหภูมิสูง เช่น ความบริสุทธิ์สูง และความสามารถในการทนความร้อนถึง 2300 °C ในสุญญากาศสูงพิเศษโดยไม่สลายตัว นอกจากนี้ยังไม่ปล่อยก๊าซปนเปื้อน คุณสมบัติประเภทนี้ยังช่วยให้ PBN สามารถแปรรูปเป็นรูปทรงต่างๆ ได้

  
  

• กราไฟต์เคลือบ PBN: PBN มีศักยภาพในการเป็นวัสดุเปียกเกลือฟลูออไรด์ที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งเมื่อนำไปใช้กับกราไฟต์ อาจหยุดปฏิกิริยาระหว่างวัสดุ ดังนั้นจึงมักใช้เพื่อป้องกันส่วนประกอบกราไฟต์ในเครื่องจักร

วัสดุ PBN ในกระบวนการ TFPV

การใช้วัสดุ PBN ในกระบวนการ TFPV (เซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบาง) ช่วยลดค่าใช้จ่ายในการสะสมและเพิ่มประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ที่เกิดขึ้น ทำให้การผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์เป็นวิธีการที่ใช้คาร์บอนมีราคาถูก

บทสรุป

หลายอุตสาหกรรมพบว่ามีการใช้ไพโรไลติกโบรอนไนไตรด์เป็นจำนวนมาก การใช้งานอย่างแพร่หลายเป็นผลมาจากคุณสมบัติอันยอดเยี่ยมบางประการ ซึ่งรวมถึงความบริสุทธิ์ที่ยอดเยี่ยมและความทนทานต่อการกัดกร่อน การใช้งานที่เป็นไปได้ของไพโรไลติกโบรอนไนไตรด์ในด้านต่างๆ ยังอยู่ในระหว่างการศึกษา