Napredak istraživanja mikropraha silicijevog dioksida visoke-čistoće

Mikroprah-silicijevog dioksida visoke čistoće, kao važan anorganski ne{1}}metalni materijal, široko se koristi u poluvodičima, pakiranjima integriranih krugova, elektroničkim podlogama, premazima i keramici zbog svojih izvrsnih fizičkih i kemijskih svojstava. S brzim razvojem visoko-tehnoloških industrija, zahtjevi za čistoćom, distribucijom veličine čestica i funkcionalnošću mikropraha silicijevog dioksida neprestano rastu, potičući nastavak-dubinskog istraživanja njegove tehnologije pripreme i primjene.
Što se tiče metoda pripreme, mikroprah silicijskog dioksida visoke-čistoće uglavnom se dobiva prirodnim pročišćavanjem kvarca i kemijskom sintezom. Tehnike pročišćavanja prirodnog kvarca uključuju fizičko obogaćivanje (poput magnetske separacije i flotacije) i kemijsku obradu (ispiranje kiselinom i stapanje lužina), usredotočujući se na uklanjanje metalnih nečistoća kao što su željezo, aluminij i titan, kao i organskih kontaminanata. Posljednjih godina, napredni procesi kao -hloriranje na visokoj temperaturi, isparavanje i taloženje parom značajno su poboljšali čistoću mikropraha silicijevog dioksida, pri čemu neki proizvodi dosežu preko 99,99%. Kemijska sinteza, upotrebom silicij tetraklorida ili silana kao sirovina, proizvodi se pomoću plamene hidrolize ili sol-gel metoda. Iako je skuplji, omogućuje preciznu kontrolu veličine čestica i morfologije, što ga čini prikladnim za visoko-elektroničke materijale za pakiranje. U području svoje primjene mikroprah silicija visoke -čistoće ključno je punilo u materijalima za pakiranje poluvodiča. Njegov nizak koeficijent toplinskog širenja i visoka toplinska vodljivost učinkovito povećavaju pouzdanost uređaja. U industriji 5G komunikacija i novih energetskih vozila, sferični silicijski mikroprah, zbog svoje izvrsne fluidnosti i velike gustoće pakiranja, postao je preferirani materijal za visoko-frekventne,-podloge. Nadalje, napravljeni su pomaci u primjeni mikropraha silicija u nanorazmjerima u antimikrobnim premazima i biomedicinskim materijalima, s tehnikama modifikacije površine koje dodatno proširuju scenarije njegove primjene.
Trenutna istraživanja usmjerena su na tehnologiju ultrapurifikacije, preciznu kontrolu veličine čestica i funkcionalnu modifikaciju. Na primjer, obrada plazmom ili površinsko premazivanje može se koristiti za smanjenje površinske aktivnosti silicijevog mikropraha i poboljšanje njegove kompatibilnosti s organskim matricama. Kako proizvodnja poluvodiča bude napredovala prema procesima ispod-7nm, postavljat će se još veći zahtjevi za kontrolu nedostataka i ujednačenost dopinga u silicijskom mikroprahu. Istraživanje u ovom području nastavit će napredovati prema visokoj čistoći i visokoj funkcionalnosti, pružajući ključnu podršku za vrhunsku proizvodnju.