SiO2,這是石英晶振的基材的主要成分,由兩種化學(xué)元素組成:硅和氧。在自然界中發(fā)現(xiàn)SiO2 的結(jié)晶形式,其實(shí)天然石英晶體,大家或許更習(xí)慣稱之為水晶。
那么,問題來了:天然水晶是用來生產(chǎn)石英晶振的嗎?讓我們仔細(xì)看看石英生產(chǎn)的第一步!
為何用人造晶體生產(chǎn)?
水晶是石英晶體的基礎(chǔ)。然而,為了組件的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn),需要高純度的水晶。自然界中的天然晶體純度差,資源有限。
為了滿足對(duì)石英材料的質(zhì)量要求,需要在高壓釜中人工生產(chǎn)石英晶體。高壓釜根據(jù)水熱合成原理工作,將破碎的晶體碎片溶解在堿性溶劑中,晶體以受控方式生長,加熱到350°C到400°C的溫度。
石英晶體是如何生長?
高壓釜的下部,即壓力容器,裝有水、礦化劑添加劑和 SiO2。將晶種放置在上部。在高壓釜中,溫度升高。它從底部加熱,使得上下之間存在溫差,溶解在下部區(qū)域的部分沉淀在晶種上。石英生長速度由溫度和壓力決定,根據(jù)數(shù)值的不同,石英每天可以生長0.2到1毫米,生長越慢,質(zhì)量就越高。
大約40到80天后,會(huì)產(chǎn)生α晶體,可重達(dá)幾公斤。在下一步中,根據(jù)不同的切割角度,從石英晶體上切下單個(gè)晶片,從而得到石英晶振的原材料。
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