ما هي الرقائق الزجاجية؟

ومع تطور أشباه الموصلات والتقنيات البصرية،رقائق زجاجيةكنوع جديد من المنتجات الزجاجية، أصبحت تدريجيًا مكملة لرقائق السيليكون، مما يظهر إمكانات كبيرة في مجال التكنولوجيا العالية. ما هي الرقائق الزجاجية؟ الرقائق الزجاجية هي شرائح رقيقة دائرية عالية الأداء، وعادة ما تكون مصنوعة من زجاج الكوارتز، أو الزجاج الخالي من القلويات، أو مركبات الزجاج والسيليكون. بفضل خصائصها الفيزيائية والكيميائية الممتازة، فإنها تلعب أدوارًا لا يمكن الاستغناء عنها في مجالات التصنيع المتطورة، مثل تصنيع أشباه الموصلات، والبصريات، والأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة، والإلكترونيات الاستهلاكية، والطب الحيوي، والأبحاث المختبرية.

المواد السائدة للرقائق الزجاجية

1. زجاج الكوارتز فوق البنفسجي البعيد

الأشعة فوق البنفسجية البعيدةكوارتزيتم تصنيع الزجاج من خلال عملية ترسيب البخار الكيميائي، حيث يخضع رابع كلوريد السيليكون الغازي لتفاعل الطور الغازي في لهب أوكسي هيدروجين لتوليد ثاني أكسيد السيليكون غير المتبلور، والذي يتم ترسيبه بعد ذلك على ركيزة كوارتز للنمو والتكوين التدريجي. تحتوي هذه المادة على كمية كبيرة من مجموعات الهيدروكسيل (950-1400 جزء في المليون)، مع كمية إجمالية صغيرة من الشوائب المعدنية أقل من 0.2 جزء في المليون. بفضل خصائصه الممتازة مثل خصائص مقاومة الإشعاع، والتوحيد البصري، والنفاذية العالية للأشعة فوق البنفسجية (خاصة في منطقة الأشعة فوق البنفسجية البعيدة)، يتم تطبيق زجاج الكوارتز فوق البنفسجي البعيد على نطاق واسع في التطبيقات في مجال البصريات فوق البنفسجية البعيدة.

ومع ذلك، فإن التطبيق الواسع النطاق لزجاج الكوارتز بالأشعة فوق البنفسجية البعيدة يقتصر إلى حد ما على عوامل مثل عيوب الشريط التي يسهل توليدها أثناء عملية التحضير، وصعوبة تشكيل المنتجات الكبيرة الحجم والمعقدة الشكل، وتكلفة التصنيع المرتفعة نسبيًا.

2. زجاج الكوارتز البصري فوق البنفسجي:

يتم تصنيع زجاج الكوارتز البصري فوق البنفسجي من خلال عملية دمج اللهب عن طريق صهر الكريستال الطبيعي بلهب أوكسي هيدروجين، يليه الترسيب على سطح أهداف زجاج السيليكا المنصهر. يوفر زجاج الكوارتز البصري فوق البنفسجي بمحتوى الهيدروكسيل 150-400 جزء في المليون مزايا استثنائية، مثل نفاذية الأشعة فوق البنفسجية العالية، الاستقرار الكيميائي القوي، الاستقرار الحراري الجيد، والقوة الميكانيكية العالية. من خلال الاستفادة من عملية التصنيع الناضجة والفعالية العالية من حيث التكلفة، يتم استخدام زجاج الكوارتز البصري فوق البنفسجي على نطاق واسع في صناعات الإلكترونيات وأشباه الموصلات.

ومع ذلك، فإن زجاج الكوارتز البصري فوق البنفسجي له تجانس بصري ضعيف وقد يحتوي على عيوب مجهرية مثل السطور والفقاعات الصغيرة، مما قد يؤثر على جودة التصوير البصري واستقرار نقل الليزر.

3. زجاج الكوارتز البصري بالأشعة تحت الحمراء:

يتم إنتاج زجاج الكوارتز البصري بالأشعة تحت الحمراء عن طريق ذوبان مسحوق الكريستال باستخدام عملية الصهر الكهربائي الفراغي. تحتوي هذه المادة على محتوى هيدروكسيل منخفض (<5 جزء في المليون)، مما يؤدي إلى نفاذية فائقة للأشعة تحت الحمراء. بفضل نفاذية الأشعة تحت الحمراء الفائقة، والخصائص الكيميائية الجيدة، والقوة الميكانيكية العالية وتكنولوجيا التصنيع الناضجة، يتم استخدام زجاج الكوارتز البصري بالأشعة تحت الحمراء على نطاق واسع في تطبيقات البصريات بالأشعة تحت الحمراء.

ومع ذلك، يحتوي زجاج الكوارتز البصري بالأشعة تحت الحمراء على شوائب معدنية عالية ويوفر عتبة منخفضة نسبيًا لتلف الليزر، مما يجعله غير مناسب لتطبيقات الليزر عالية الكثافة والسيناريوهات التي تتطلب نفاذية عالية للغاية للضوء فوق البنفسجي البعيد.