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如何正確選用高純氣體,實現(xiàn)技術(shù)與經(jīng)濟的平衡

文章出處:責(zé)任編輯:人氣:-發(fā)表時間:2024-01-03 10:42:37【

如何正確選用高純氣體,實現(xiàn)技術(shù)與經(jīng)濟的平衡

氣瓶


隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對各種原材料的“純度”要求越來越高。然而,高純氣體通常

提供的數(shù)量較少,而且價格昂貴。因此,如何正確、合理地提出原料氣體的純度要

求,如何選擇高純氣體已成為一個值得討論的問題。正確處理這個問題將對技術(shù)和

經(jīng)濟產(chǎn)生深遠的影響。
一般來說,人們常用百分比濃度來表示氣體的純度,也就是所謂的用幾個“9”字來表

示。例如,某種氣體濃度為99.9%,表示雜質(zhì)含量為0.1%(即雜質(zhì)含量為1000pm)。

按照通常的概念,顯然濃度為99.995%的氣體比99.99%氣體更純凈,人們似乎可

以更放心地使用它。然而,如果在選擇純度時考慮這一點,它將對科學(xué)研究或生產(chǎn)

產(chǎn)生不利影響。如果只考慮這一點,顯然忽略了兩個主要因素,即高純氣體的價格

和雜質(zhì)的危害。
眾所周知,氣體純度越高,價格越高,隨著“9字數(shù)”的增加,價格上漲速度比指數(shù)快。
很難獲得7種“9”以上的超高純氣體,除了在實驗室中提供的一部分外,在一般工業(yè)生

產(chǎn)中也很難提供。因此,從經(jīng)濟上講,純粹追求“9”字數(shù)的純氣體在一般生產(chǎn)中是不

可接受的,除了在科學(xué)研究中有條件地接受。
因此,我們應(yīng)該從氣體中所含雜質(zhì)的濃度和雜質(zhì)對該過程的危害的角度來選擇使用

高純度氣體。這是因為目前很難將氣體中的雜質(zhì)總量降低到lppm以下,但很難將單

一有害雜質(zhì)降低到l×10-9或更低的水平是可能的。根據(jù)目前的工藝水平,硅中雜質(zhì)

的總含量不會低于10-8(1ppm),但對有害電活性雜質(zhì)磷、硼的單一控制已達到1×10-8

~l×10-10。(即O.1~O.O1ppb)的水平。
因此,國外不再僅僅用幾個“9”來表達高純氣體,而是直接以不同的用途命名為高純

氣體的水平。如光譜純度、原子能級、電子級、半導(dǎo)體級、太陽能電池級、外延級、

VLSI級(超大型集成電路級)、研究等級等。它們只代表該級材料適用于某個平臺,

并不意味著其雜質(zhì)平臺的數(shù)量必須小于某個值。正如通常將化學(xué)試劑分為G一樣.

R.、A.R.、c.P.三級只意味著它們的純度已經(jīng)達到了“優(yōu)秀”、“可分析用”、

“只用于一般化學(xué)試劑”并不一定意味著某種材料或試劑的雜質(zhì)總含量已經(jīng)降低到一定

的數(shù)量級。同一級別的不同材料或試劑有時含有幾個數(shù)量級的雜質(zhì)。根據(jù)用途選擇材

料的純度可以使我們在選擇材料時更有針對性,克服盲目性。