目前傳統(tǒng)的石英舟制備方法有電熔法、氣煉法、直接合成法、間接合成法、等離子化學(xué)氣相沉積和溶膠凝膠法等。其中電熔和氣煉方法是指使用天然結(jié)晶石英(水晶或者純的硅石)經(jīng)過熔融制成石英;而剩余四種均為合成法,是通過硅化物(SiCl4)經(jīng)過化學(xué)氣相沉積制成石英。石英因制備方法的不同,在SiO2純度、羥基含量等指標(biāo)上表現(xiàn)不同,從而導(dǎo)致不同的材料特性。
電熔法即是石英原料在真空(5×10-2mmHg)或低壓惰性(N2)介質(zhì)中電熔。
氣煉法是采用氫氧焰或其它碳?xì)浠铮ㄒ胰玻┑瓤扇細(xì)怏w產(chǎn)生高熱來熔化物料。
由于是水解過程制備,石英含有較多的水分,羥基(OH-)大約為500-1500ppm,并含有溶解在玻璃結(jié)構(gòu)中的H2。因為羥基的存在,玻璃的耐熱性變差,且對紅外區(qū)域吸收能力較強(qiáng),該類玻璃不適合應(yīng)用于半導(dǎo)體的熱處理器材以及光纖。但是由于羥基的存在,玻璃的紫外光透過率高,且能長時間的接受紫外激光的照射,所以適用于做光刻掩膜版的基板和激光光刻系統(tǒng)內(nèi)的光學(xué)透鏡。
間接合成使用的原料也是SiCl4,H2和O2氣體,但該方法先讓SiO2微粒堆積成棒,所得的棒為多孔質(zhì)且不透明結(jié)構(gòu),經(jīng)燒結(jié)后可制成透明的玻璃棒。
等離子法也是合成不含-OH的石英的方法之一。利用由高頻電磁場的感應(yīng)耦合作用而產(chǎn)生等離子體燈炬,內(nèi)核溫度高達(dá)15000K,熔料被融化。
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