Бор: Үндсэн материалаас өндөр технологийн цөм хүртэл - Хагас дамжуулагч болон дэвшилтэт салбарт өндөр цэвэршилттэй борын нарийвчлалтай хэрэглээг шинжлэх нь
Микроскопийн хязгаар болон оргил гүйцэтгэлийг эрэлхийлдэг өндөр технологийн салбарт тодорхой үндсэн элементүүд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.Бор,Атомын дугаар 5 болох В элементийн тэмдэг нь ийм элементүүдийн нэг юм. Байгальд зөвхөн нэгдлүүдэд агуулагддаг энэхүү металлоид нь өвөрмөц электрон бүтэц, физик, химийн шинж чанараараа хагас дамжуулагч, дэвшилтэт материал, цөмийн үйлдвэрлэл зэрэг салбарт зайлшгүй шаардлагатай "гол элемент" болсон.
1. Хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлийн “мастер гар урчууд”: Нарийвчлалтай допинг ба болор өсөлт
Хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлд өндөр цэвэршилттэй талст борын үнэ цэнэ нь түүний хосгүй нарийвчлалтай хяналтын чадварт оршдог.
P хэлбэрийн допинг хийх гол тулгуур чулуу: Борын гол хэрэглээ нь P хэлбэрийн допинг юм. Цахиур (Si) нь хагас дамжуулагч материалын маргаангүй ажлын хэсэг боловч угаасаа муу дамжуулдаг. Борын атомуудыг ионы суулгац эсвэл өндөр температурт диффуз гэх мэт аргуудаар цахиурын торонд нарийн оруулахад борын хамгийн гаднах бүрхүүл нь цахиурын дөрвөн электронтой харьцуулахад ердөө гурван электрон агуулдаг. Энэ нь электронуудыг багтааж, зөөж чаддаг "нүх" үүсгэдэг бөгөөд үр дүнтэйгээр P хэлбэрийн хагас дамжуулагчийг бий болгодог. Энэхүү "допинг" үйл явц нь диод, транзистор, тиристор зэрэг бүх хагас дамжуулагч төхөөрөмжийн үндсэн барилгын блок болох PN уулзварыг барихад үндэс суурь болдог.
Төхөөрөмжүүдийг цахилгаанжуулах болон масштаблах түлхүүр: Өндөр хүчдэл болон өндөр гүйдлийг тэсвэрлэх ёстой цахилгаан төхөөрөмжүүдэд (жишээлбэл, IGBT болон цахилгаан MOSFET) бороор холбосон цахиурын вафли (ихэвчлэн өндөр эсэргүүцлийн бүсэд) цахилгаан орны тархалтыг үр дүнтэй зохицуулж, төхөөрөмжийн тэсвэрлэх хүчдэлийг нэмэгдүүлдэг. Цаашилбал, дэвшилтэт процессын зангилаануудад хэт гүехэн уулзвар үүсгэх нь маш өндөр холболтын нарийвчлал шаарддаг. Бор нь жижиг атомын радиустай тул илүү нарийн холболтын хяналтыг бий болгож, нано хэмжээний төхөөрөмжүүдийн шаардлагыг хангадаг.
Монокристалл ургалтын эх үүсвэр материал: Допингоос гадна талст борыг бороор допингоор ургуулах эх үүсвэр материал болгон ашигладаг.цахиурхайлуулах процессоор дамжуулан дан талстууд. Энэ арга нь бүхэл хавтангийн дагуу жигд P хэлбэрийн цахилгаан дамжуулах чадвартай цахиурын гулдмайг үйлдвэрлэдэг бөгөөд энэ нь өндөр тогтвортой хагас дамжуулагч төхөөрөмжийн томоохон хэмжээний үйлдвэрлэлийн үндэс суурийг тавьдаг.
2. Хагас дамжуулагчаас гадна: Борын олон салбарт үзүүлсэн гайхалтай гүйцэтгэл
Борын хэрэглээ хагас дамжуулагчаас хамаагүй илүү өргөн хүрээтэй; түүний нэгдлүүд болон изотопууд нь олон дэвшилтэт салбарт ашиглагддаг.
Дэвшилтэт бүтцийн материал: Борын маш өндөр хатуулаг (Мохсын хатуулаг 9.5) нь арматурын хамгийн тохиромжтой материал болгодог. Борын ширхэг болон боридын керамик нь өндөр бат бэх, хөнгөн нийлмэл материал үйлдвэрлэхэд гол бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд сансар судлал, өндөр хүчин чадалтай спортын тоног төхөөрөмж болон бусад салбарт өргөн хэрэглэгддэг.
Тусгай шил ба керамик: Шил үйлдвэрлэхэд борын исэл нэмэх нь дулааны тэлэлтийн коэффициентийг мэдэгдэхүйц бууруулж, дулааны цочролд маш сайн тэсвэртэй болгодог. Энэхүү боросиликат шил нь лабораторийн хэрэгсэл (халуунд тэсвэртэй аяга гэх мэт) болон өндөр зэрэглэлийн тогооны хэрэгсэлд илүүд үздэг сонголт юм. Үүнтэй адилаар керамикт борын нэгдлүүдийг нэмэх нь тэдгээрийн дулааны тогтвортой байдал, механик бат бөх чанарыг сайжруулдаг.
Нейтроныг барьж авах ба цөмийн үйлдвэрлэл: Байгалийн бор нь бор-10 изотопын ойролцоогоор 20%-ийг агуулдаг бөгөөд энэ нь дулааны нейтроныг барьж авах маш өндөр хөндлөн огтлолтой байдаг. Энэ шинж чанар нь бор-10-ыг (ихэвчлэн бор карбид эсвэл борын хүчил хэлбэрээр) цөмийн реакторын яаралтай унтраах системд зайлшгүй шаардлагатай хяналтын саваа материал, нейтроныг хамгаалах материал, аюулгүй байдлын бодис болгодог.
Органик синтез ба эмийн бүтээгдэхүүн: Нарийн химийн болон эмийн салбарт бор агуулсан урвалжууд (борын хүчил ба борын эфир гэх мэт) нь нүүрстөрөгч-нүүрстөрөгч ба нүүрстөрөгч-гетероатомын холбоо үүсгэх, ялангуяа Сузуки-Мияура холболтын урвалд чухал завсрын бүтээгдэхүүн болдог. Бор агуулсан органик молекулуудын тоо нэмэгдэж, шинэ эмийн бүтээгдэхүүн болж хөгжиж байна. Жишээлбэл, зарим протеазомын дарангуйлагчид нь хорт хавдрын эсрэг чухал эмчилгээ болсон.
3. Чанар бол технологийн тулгын чулуу: Хятадаас найдвартай нийлүүлэлт
Ийм өргөн хүрээтэй, өндөр технологийн хэрэглээтэй тулгарч буй энэ үед бор материалын цэвэршилт, тууштай байдал, тодорхой хэлбэр (жишээлбэл, бөөмийн хэмжээ, талстын хэлбэр)-д тавигдах шаардлага урьд өмнө байгаагүй түвшинд хүрсэн.
Хятадад өндөр цэвэршилттэй бор материалын тэргүүлэгч үйлдвэрлэгч, нийлүүлэгч UrbanMines Tech. нь материалын шинж чанар нь дараагийн бүтээгдэхүүнд хэрхэн чухал нөлөө үзүүлдэгийг гүнзгий ойлгодог. Бид өөрсдийн өмчийн болон хяналттай үйлдвэрлэлийн шугамуудаа ашиглан хагас дамжуулагч зэрэглэлийн өндөр цэвэршилттэй талст болон аморф бор, түүнчлэн төрөл бүрийн захиалгат борын нэгдлүүдийг дэлхий даяарх хэрэглэгчдэд нийлүүлэх чиглэлээр мэргэшсэн.
Бид зөвхөн эцсийн бүтээгдэхүүн л хамгийн сүүлийн үеийн технологийн шаардлагыг хангаж чадна гэдэгт бат итгэдэг. Тиймээс бид өндөр хүчин чадалтай, тогтвортой, найдвартай бор материалын шийдлүүдийг санал болгосноор чипсээс цэвэр эрчим хүч хүртэлх технологийн хил хязгаарыг хамтдаа тэлэхийн тулд дэлхийн судалгаа, хөгжүүлэлт болон үйлдвэрлэлийн түншүүдтэй нягт хамтран ажиллахад бэлэн байна.