নীলা সম্পর্কে আপনি কতটুকু জানেন?

স্যাফায়ার ক্রিস্টাল99.995% এর বেশি বিশুদ্ধতা সহ উচ্চ বিশুদ্ধতা অ্যালুমিনা পাউডার থেকে উত্থিত হয়। এটি উচ্চ-বিশুদ্ধতা অ্যালুমিনার জন্য বৃহত্তম চাহিদা এলাকা। এটিতে উচ্চ শক্তি, উচ্চ কঠোরতা এবং স্থিতিশীল রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের সুবিধা রয়েছে। এটি উচ্চ তাপমাত্রা, ক্ষয় এবং প্রভাবের মতো কঠোর পরিবেশে কাজ করতে পারে। এটি প্রতিরক্ষা এবং বেসামরিক প্রযুক্তি, মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্স প্রযুক্তি এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

উচ্চ-বিশুদ্ধতা অ্যালুমিনা পাউডার থেকে নীলা স্ফটিক পর্যন্ত

নীলকান্তমণি এর মূল অ্যাপ্লিকেশন

এলইডি সাবস্ট্রেট হল নীলকান্তমণির সবচেয়ে বড় প্রয়োগ। আলোতে LED এর প্রয়োগ হল ফ্লুরোসেন্ট ল্যাম্প এবং এনার্জি সেভিং ল্যাম্পের পর তৃতীয় বিপ্লব। LED এর নীতি হল বৈদ্যুতিক শক্তিকে আলোক শক্তিতে রূপান্তর করা। যখন কারেন্ট সেমিকন্ডাক্টরের মধ্য দিয়ে যায়, তখন গর্ত এবং ইলেকট্রন একত্রিত হয় এবং অতিরিক্ত শক্তি হালকা শক্তি হিসাবে মুক্তি পায়, অবশেষে আলোকিত আলোর প্রভাব তৈরি করে।এলইডি চিপ প্রযুক্তিউপর ভিত্তি করে করা হয়এপিটাক্সিয়াল ওয়েফার. সাবস্ট্রেটের উপর জমা হওয়া বায়বীয় পদার্থের স্তরগুলির মাধ্যমে, সাবস্ট্রেট উপাদানগুলির মধ্যে প্রধানত সিলিকন স্তর অন্তর্ভুক্ত থাকে,সিলিকন কার্বাইড সাবস্ট্রেটএবং স্যাফায়ার সাবস্ট্রেট। তাদের মধ্যে, স্যাফায়ার সাবস্ট্রেটের অন্য দুটি সাবস্ট্রেট পদ্ধতির তুলনায় সুস্পষ্ট সুবিধা রয়েছে। স্যাফায়ার সাবস্ট্রেটের সুবিধাগুলি প্রধানত ডিভাইসের স্থায়িত্ব, পরিপক্ক প্রস্তুতির প্রযুক্তি, দৃশ্যমান আলোর অ-শোষণ, ভাল আলো প্রেরণ এবং মাঝারি দামে প্রতিফলিত হয়। তথ্য অনুসারে, বিশ্বের LED কোম্পানিগুলির 80% সাফায়ারকে সাবস্ট্রেট উপাদান হিসাবে ব্যবহার করে।

উপরে উল্লিখিত ক্ষেত্র ছাড়াও, নীলকান্তমণি ক্রিস্টালগুলি মোবাইল ফোনের স্ক্রীন, চিকিৎসা সরঞ্জাম, গয়না সজ্জা এবং অন্যান্য ক্ষেত্রেও ব্যবহার করা যেতে পারে। এছাড়াও, এগুলি লেন্স এবং প্রিজমের মতো বিভিন্ন বৈজ্ঞানিক সনাক্তকরণ যন্ত্রের জন্য উইন্ডো উপকরণ হিসাবেও ব্যবহার করা যেতে পারে।

নীলকান্তমণি স্ফটিক প্রস্তুতি

1964 সালে, Poladino, AE এবং Rotter, BD প্রথম এই পদ্ধতিটি স্যাফায়ার ক্রিস্টালের বৃদ্ধিতে প্রয়োগ করে। এখন পর্যন্ত, প্রচুর পরিমাণে উচ্চ-মানের নীলকান্তমণি স্ফটিক উত্পাদিত হয়েছে। নীতিটি হল: প্রথমে, কাঁচামালগুলি গলে যাওয়ার জন্য গলনাঙ্কে উত্তপ্ত হয় এবং তারপরে একটি একক স্ফটিক বীজ (অর্থাৎ, বীজ স্ফটিক) গলে যাওয়ার পৃষ্ঠের সাথে যোগাযোগ করতে ব্যবহৃত হয়। তাপমাত্রার পার্থক্যের কারণে, বীজ স্ফটিক এবং গলে যাওয়া কঠিন-তরল ইন্টারফেসটি সুপার কুলড হয়, তাই গলিত বীজ স্ফটিকের পৃষ্ঠে শক্ত হতে শুরু করে এবং একই স্ফটিক গঠনের সাথে একটি একক স্ফটিক বৃদ্ধি পেতে শুরু করে।বীজ স্ফটিক. একই সময়ে, বীজ ক্রিস্টালটি ধীরে ধীরে উপরের দিকে টানা হয় এবং একটি নির্দিষ্ট গতিতে ঘোরানো হয়। বীজ স্ফটিক টানা হলে, গলে ধীরে ধীরে কঠিন-তরল ইন্টারফেসে দৃঢ় হয়, এবং তারপর একটি একক স্ফটিক গঠিত হয়। এটি একটি বীজ ক্রিস্টাল টেনে গলে থেকে ক্রমবর্ধমান স্ফটিকের একটি পদ্ধতি, যা গলে থেকে উচ্চ-মানের একক স্ফটিক তৈরি করতে পারে। এটি সাধারণত ব্যবহৃত স্ফটিক বৃদ্ধির পদ্ধতিগুলির মধ্যে একটি।

স্ফটিক বৃদ্ধির জন্য Czochralski পদ্ধতি ব্যবহার করার সুবিধা হল:

(1) বৃদ্ধির হার দ্রুত, এবং উচ্চ-মানের একক স্ফটিক অল্প সময়ের মধ্যে উত্থিত হতে পারে; 

(2) স্ফটিকটি গলে যাওয়ার পৃষ্ঠে বৃদ্ধি পায় এবং ক্রুসিবল প্রাচীরের সাথে যোগাযোগ করে না, যা কার্যকরভাবে স্ফটিকের অভ্যন্তরীণ চাপ কমাতে পারে এবং স্ফটিকের গুণমান উন্নত করতে পারে। 

যাইহোক, ক্রমবর্ধমান ক্রিস্টালের এই পদ্ধতির একটি বড় অসুবিধা হল যে ক্রিস্টালগুলি বড় করা যায় তার ব্যাস ছোট, যা বড় আকারের স্ফটিকগুলির বৃদ্ধির জন্য উপযুক্ত নয়।

ক্রমবর্ধমান নীলকান্তমণি স্ফটিক জন্য Kyropoulos পদ্ধতি

Kyropoulos পদ্ধতি, 1926 সালে Kyropouls দ্বারা উদ্ভাবিত, KY পদ্ধতি হিসাবে উল্লেখ করা হয়। এর নীতি Czochralski পদ্ধতির অনুরূপ, অর্থাৎ, বীজ ক্রিস্টালকে গলিত পৃষ্ঠের সংস্পর্শে আনা হয় এবং তারপর ধীরে ধীরে উপরের দিকে টানা হয়। যাইহোক, একটি স্ফটিক ঘাড় গঠনের জন্য বীজ স্ফটিকটিকে কিছু সময়ের জন্য উপরের দিকে টানার পরে, গলে যাওয়া এবং বীজ স্ফটিকের মধ্যে ইন্টারফেসের দৃঢ়ীকরণের হার স্থিতিশীল হওয়ার পরে বীজ স্ফটিকটি আর টানা বা ঘোরানো হয় না। একক ক্রিস্টালটি শীতল হওয়ার হার নিয়ন্ত্রণ করে ধীরে ধীরে উপরে থেকে নীচের দিকে শক্ত হয় এবং অবশেষে একটিএকক স্ফটিকগঠিত হয়

কিবলিং প্রক্রিয়ার দ্বারা উত্পাদিত পণ্যগুলির উচ্চ গুণমান, কম ত্রুটির ঘনত্ব, বড় আকার এবং ভাল ব্যয়-কার্যকারিতার বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

নির্দেশিত ছাঁচ পদ্ধতি দ্বারা নীলা স্ফটিক বৃদ্ধি

একটি বিশেষ স্ফটিক বৃদ্ধি প্রযুক্তি হিসাবে, নির্দেশিত ছাঁচ পদ্ধতিটি নিম্নলিখিত নীতিতে ব্যবহার করা হয়: ছাঁচে একটি উচ্চ গলনাঙ্কের গলনাঙ্ক স্থাপন করে, বীজ স্ফটিকের সাথে যোগাযোগ অর্জনের জন্য ছাঁচের কৈশিক ক্রিয়া দ্বারা গলিত ছাঁচকে চুষে নেওয়া হয়। , এবং বীজ স্ফটিক টানা এবং ক্রমাগত দৃঢ়করণের সময় একটি একক স্ফটিক গঠিত হতে পারে। একই সময়ে, ছাঁচের প্রান্তের আকার এবং আকৃতির স্ফটিক আকারের উপর নির্দিষ্ট সীমাবদ্ধতা রয়েছে। অতএব, এই পদ্ধতির প্রয়োগ প্রক্রিয়ায় কিছু সীমাবদ্ধতা রয়েছে এবং এটি শুধুমাত্র বিশেষ আকৃতির নীলকান্তমণি স্ফটিক যেমন টিউবুলার এবং U-আকৃতির ক্ষেত্রে প্রযোজ্য।

তাপ বিনিময় পদ্ধতি দ্বারা নীলকান্তমণি স্ফটিক বৃদ্ধি

বড় আকারের নীলকান্তমণি স্ফটিক তৈরির জন্য তাপ বিনিময় পদ্ধতিটি 1967 সালে ফ্রেড স্মিড এবং ডেনিস দ্বারা উদ্ভাবিত হয়েছিল। তাপ বিনিময় পদ্ধতির ভাল তাপ নিরোধক প্রভাব রয়েছে, স্বতন্ত্রভাবে গলিত এবং স্ফটিকের তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট নিয়ন্ত্রণ করতে পারে, ভাল নিয়ন্ত্রণযোগ্যতা রয়েছে এবং কম স্থানচ্যুতি এবং বড় আকারের সাথে নীলকান্তমণি স্ফটিক বৃদ্ধি করা সহজ।

নীলকান্তমণি স্ফটিক বৃদ্ধির জন্য তাপ বিনিময় পদ্ধতি ব্যবহার করার সুবিধা হল যে ক্রুসিবল, ক্রিস্টাল এবং হিটার স্ফটিক বৃদ্ধির সময় নড়াচড়া করে না, কিভো পদ্ধতি এবং টানা পদ্ধতির স্ট্রেচিং অ্যাকশন দূর করে, মানুষের হস্তক্ষেপের কারণগুলি হ্রাস করে এবং এইভাবে স্ফটিক এড়িয়ে যায়। যান্ত্রিক আন্দোলন দ্বারা সৃষ্ট ত্রুটি; একই সময়ে, স্ফটিক তাপীয় চাপ এবং ফলে স্ফটিক ক্র্যাকিং এবং স্থানচ্যুতি ত্রুটিগুলি কমাতে শীতল করার হার নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে এবং বড় স্ফটিক বৃদ্ধি পেতে পারে। এটি পরিচালনা করা সহজ এবং ভাল বিকাশের সম্ভাবনা রয়েছে।

রেফারেন্স সূত্র:

[১] ঝু জেনফেং। সারফেস মর্ফোলজি এবং হীরার তারের করাতের স্লাইসিং দ্বারা স্যাফায়ার ক্রিস্টালের ফাটল ক্ষতির উপর গবেষণা

[২] চ্যাং হুই। বড় আকারের নীলকান্তমণি স্ফটিক বৃদ্ধি প্রযুক্তির উপর অ্যাপ্লিকেশন গবেষণা

[৩] ঝাং জুয়েপিং। নীলকান্তমণি স্ফটিক বৃদ্ধি এবং LED প্রয়োগ গবেষণা

[৪] লিউ জি. নীলকান্তমণি স্ফটিক প্রস্তুতির পদ্ধতি এবং বৈশিষ্ট্যগুলির সংক্ষিপ্ত বিবরণ