فلوروريسين في صناعات مختلفة - صناعة أشباه الموصلات

صناعة شبه الموصلة


半导体业

منذ اكتشاف كاواي الياباني في عام 1969 أن فلوريد مادة البوليفين فلوريد (PVDF) له تأثير كهرضغطية قوي للغاية ، فإن شغف الأبحاث لفيلم PVDF لم يتلاشى منذ عقود. PVDF هو بوليمر عال شبه بلوري والذي يشكل هيكل سلسلة من وحدة التكرار (CH2CF2) ن. نظرًا لأن ذرة الفلور المتصلة بذرة الكربون صغيرة الحجم وكبيرة في النشاط الكهربائي ، وأبعد من ذلك ، فإن CH2 - عبارة عن ثنائي القطب قوي ، لذلك يتم توجيه CF2 بسهولة على طول قوة المجال الكهربائي ، ويتم ترتيب السلسلة الجزيئية بسهولة في نظام منتظم بطريقة ، بحيث يحتوي على بلورة عالية. (حوالي 50 ٪ إلى 80 ٪). يحتوي PVDF على أربعة هياكل بلورية على الأقل ، α و β و γ و δ. تتميز السلسلة الجزيئية من النوع ألفا ببنية حلزونية ، ثنائي القطب مضاد للأضلاع ، وهو بلورة غير قطبية. تتميز السلسلة الجزيئية β من النوع ذو هيكل مسنن مستوي ، ويتم ترتيب ثنائيات القطب بالتوازي في نفس الاتجاه. بلورة قطبية. يعد النوعان δ و also بلورات قطبية أيضًا ، لكن القطبية أصغر من النوع β. في الظروف العادية ، فيلم PVDF غير مستقطب ، لكن بعد التدحرج والتمدد ، تصبح البلورة من النوع ألفا في الفيلم الأصلي عبارة عن بنية بلورية من النوع الأول. عندما يتعرض فيلم PVDF بعد التمدد والاستقطاب لقوة خارجية أو تشوه في اتجاه معين ، فإن طائرة الاستقطاب للمادة ستولد شحنة كهربائية معينة ، أي التأثير الكهروإجهادي ، الذي يحول إشارة الضغط إلى إشارة كهربائية ، وبالتالي تصبح مستشعر ضغط مفيد للغاية. بالمقارنة مع السيراميك الكهرضغطية المستخدم بشكل شائع والبلورات الكهروإجهادية ، تتمتع المواد الكهروإجهادية PVDF بالمزايا التالية: (1) الكثافة صغيرة ، فقط 1.78 جم / سم 3 ، والتي تمثل ربع مادة السيراميك الكهروإجهادية PZT ، المرونة العالية والليونة. خصائص جيدة ، يمكن معالجتها في شكل معين ، سهل لتناسب السطح المراد اختباره ، قوة ميكانيكية عالية ، مقاومة الصدمات ؛

(2) الجهد الناتج العالي ، في ظل نفس الظروف ، الجهد الناتج هو أعلى 10 مرات من المواد الخزفية ؛

(3) القوة الكهربائية عالية ، يمكنها تحمل مجال كهربائي قوي يصل إلى 75 فولت / أم. في هذا الوقت ، تم استقطاب معظم السيراميك كهرضغطية.

(4) مقاومة الصوتية منخفضة ، فقط عشر من السيراميك كهرضغطية PZT. ، بالقرب من الماء ، الأنسجة البشرية و فسكوزي.

(5) استجابة التردد الواسعة ، من 10-3Hz إلى 109Hz يمكنها تحويل الآثار الكهروميكانيكية ، ووضع الاهتزاز بسيط ؛

(6) مقاومة للتآكل الكيميائي والزيتي ، ويمكن معالجتها في مساحة كبيرة وشكل معقد للفيلم ؛

(7) رخيصة ، وبالتالي ، يمكن تحويل فيلم PVDF كهرضغطية إلى محولات الصوت ، محولات وأجهزة الكهروميكانيكية ، محولات بالموجات فوق الصوتية وتحت الماء وأجهزة الأشعة تحت الحمراء والبصرية.

على الرغم من أن PTFE لديها مجموعة قطبية قوية (-F) ، بسبب تماثل الترتيب ، فإن أقطاب المجموعات على جانبي السلسلة الرئيسية تلغي بعضها البعض لتشكيل جزيء غير قطبي ؛ في الوقت نفسه ، نظرًا للتركيب الحلزوني للسلسلة الرئيسية ، ذرة الفلور ، يصل حجمه إلى شكل قشرة خارجية أسطوانية ضيقة على سطح سلسلة ذرة الكربون ، مما يمنع فعليًا عمل الأجسام الغريبة. وهذا يجعل PTFE لديها خمول كيميائي متميز ، وقدرة تخزين ممتازة وكثافة طاقة منخفضة متماسكة. هذا هو الراتنج الأكثر ممتازة لعائلة fluoropolymer وواحدة من أول مواد fluoropolymer المستخدمة في مجال electret.

FEP هو مادة أخرى غير قطبية. يسمح هيكلها الخاص لـ FEP بالحفاظ على الخواص البارزة لـ PTFE (الخواص العازلة ، الخمول الكيميائي ونسبة الرطوبة المنخفضة ، هذه الخصائص الثلاثة هي العناصر الأساسية لتشكيل فهرسة الشحنة الكهربائية ذات الجودة العالية) ، وقد تحقق التعديل الميكانيكي. إنه نوع من مواد بولت غير البوليمرية بالكهرباء مع خصائص شاملة ممتازة مثل المرونة والاستقرار الأبعاد والمعالجة السهلة. في مجال الإلكتريت الصناعي ، وخاصة في إنتاج المستشعرات الصوتية للكهرباء ، كانت FEP دائمًا رائدة ، وتستخدم على نطاق واسع في إنتاج أنواع مختلفة من المستشعرات الصوتية والكهربائية ، بما في ذلك الهواتف العادية والهواتف التي يتم تنشيطها صوتًا ، تغطي أجهزة التحدث وأجهزة الفاكس ومسجلات الأشرطة وأجهزة الكاريوكي وأجهزة السمع وأجهزة التنصت والألعاب التي تعمل بالصوت ومفاتيح التنشيط الصوتي وأجهزة استشعار الصوت لأجهزة الكمبيوتر التي تعمل بالصوت ، إلخ ، أكثر من 80٪ من جميع أنواع أجهزة استشعار الصوت.

بالمقارنة مع FEP ، يمكن أن يعمل PFA بشكل مستمر عند 260 درجة مئوية ، في حين أن FEP لديه درجة حرارة تشغيل قصوى تبلغ 205 درجة مئوية فقط ؛ تبلغ مقاومة الطي PFA (106) حوالي 100 ضعف مقاومة FEP أو PTFE ، كما تعرض PFA نفاذية منخفضة للغاز. وتجاهل ضئيلة. المقاومة للحجم من PFA أعلى قليلاً من FEP ، ومقاومة السطح هي واحدة من حيث الحجم أعلى من FEP. مع هذه الميزات ، يتم استخدام PFA أيضًا في أجهزة استشعار الصوت electret.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام الفلوروريسينات المعدلة أيضًا في صناعة أشباه الموصلات. على سبيل المثال ، في عام 1988 ، استبدلت دهون إيبيلين المؤكسدة من شركة دوبونت البوليمرات المفلورة بالإيثيلين تحت الاسم التجاري Teflon AF. بوليمر فلوري غير متبلور بالكامل ذو خصائص كهربائية وبصرية وميكانيكية ممتازة ، يستخدم بشكل رئيسي كطبقة خارج الدائرة ورقاقة كمبيوتر لجيل جديد من أجهزة الكمبيوتر عالية السرعة ؛ طبقة عازلة للدوائر الإلكترونية الدقيقة ، وسيط للاتصال الهجين قناة / الدوائر المتكاملة شطيرة المواد ؛ طبقة الختم لإدراج الخط المتكامل ، لوحة الدوائر الخاصة ؛ طلاء أو فيلم لإطلاق المواد.