تكنولوجيا الفيروسيليكون والسيليكون

لوريم إيبسوم هو ببساطة نص شكلي (بمعنى أن الغاية هي الشكل وليس المحتوى) ويُستخدم في صناعات المطابع ودور النشر. كان لوريم إيبسوم ولايزال المعيار للنص الشكلي منذ القرن الخامس عشر عندما قامت مطبعة مجهولة برص مجموعة من الأحرف بشكل عشوائي أخذتها من نص، لتكوّن كتيّب بمثابة دليل أو مرجع شكلي لهذه الأحرف. خمسة قرون من الزمن لم تقضي على هذا النص، بل انه حتى صار مستخدماً وبشكله الأصلي في الطباعة والتنضيد الإلكتروني. انتشر بشكل كبير في ستينيّات هذا القرن مع إصدار رقائق "ليتراسيت" البلاستيكية تحوي مقاطع من هذا النص، وعاد لينتشر مرة أخرى مؤخراَ مع ظهور برامج النشر الإلكتروني مثل "ألدوس بايج مايكر" والتي حوت أيضاً على نسخ من نص لوريم إيبسوم.

2023/05/01
20 دقائق

في الحالة السائلة، يكون للسيليكون خواص معدنية فيما يتعلق بالتوصيل الحراري والكهربائي، أما في الحالة الصلبة فهو شبه موصل ويسمى شبه فلز. نظرًا للتشابه البصري في اللون والانعكاس، غالبًا ما يشار إليه بشكل مضلل على أنه معدن. أيضًا عندما يتعلق الأمر بعملية الإنتاج، قد يتم إنتاج السيليكون في المعدات المستخدمة لإنتاج المعادن، مثل سبائك المنغنيز وسبائك الكروم، وبالتالي يتم تجميعه مع هذه السبائك.

مقدمة إلى السيليكون وسبائكه الحديدية

في الحالة السائلة، يكون للسيليكون خواص معدنية فيما يتعلق بالتوصيل الحراري والكهربائي، أما في الحالة الصلبة فهو شبه موصل ويسمى شبه فلز. نظرًا للتشابه البصري في اللون والانعكاس، غالبًا ما يشار إليه بشكل مضلل على أنه معدن. أيضًا عندما يتعلق الأمر بعملية الإنتاج، قد يتم إنتاج السيليكون في المعدات المستخدمة لإنتاج المعادن، مثل سبائك المنغنيز وسبائك الكروم، وبالتالي يتم تجميعه مع هذه السبائك.
قبل القرن التاسع عشر، تم إنتاج جميع العناصر المكتشفة عن طريق الاختزال إما بالهيدروجين أو الكربون، ولكن الاكتشاف اللاحق للتحليل الكهربائي
سمح باستخلاص البوتاسيوم والصوديوم والكالسيوم والباريوم والسترونتيوم والكادميوم والألمنيوم. وفي عام 1824، أنتج الكيميائي السويدي يونس جاكوب بيرزيليوس السيليكون، وأطلق على المادة الجديدة اسم “السيليسيوم”. وبما أن هذه المادة كانت أقرب في خصائصها إلى البورون والكربون من مواد مثل المغنيسيوم والكالسيوم، فقد أعاد الكيميائي الاسكتلندي توماس طومسون تسميتها بـ “السيليكون” بعد بضع سنوات. في الأدبيات، لا يزال كلا الاسمين شائع الاستخدام في بعض البلدان.
استغرق تطوير العملية الصناعية لإنتاج السيليكون ما يقرب من قرن من الزمان (Schei et al.، 1998؛ Vishu et al.، 2005). مع تطوير فرن القوس الكهربائي بواسطة بول هيرولت، بدأ أول مصنع تجاري في الولايات المتحدة في عام 1907، حيث يمكن إنتاج فيروسيليكون السيليكون العالي والسيليكون صناعيًا. كان فرانك تون من شركة كاربورندوم أول من قام بتسويق إنتاج السيليكون تجاريًا. في عشرينيات القرن العشرين، زاد استخدام السيليكون في صناعة سبائك الألومنيوم بشكل مطرد. في ثلاثينيات القرن العشرين، زاد استخدام السيليكون في المواد الكيميائية والسيليكون، وجاءت الدفعة التالية للسيليكون بعد الخمسينيات من القرن الماضي في التطبيقات الكهروضوئية، يليها الطلب على السيليكون في العصر الحديث في مجال الإلكترونيات. لاستخدامه كأشباه موصلات، يجب أن يكون السيليكون نقيًا، وبالتالي يجب تحسين الدرجة المعدنية Si (MG-Si) للوفاء بالمتطلبات. في حين أن MG-Si يحتوي عادةً على 98.5% إلى 99.5% Si، فإن محتوى الشوائب في الأجهزة الكهروضوئية، مثل الخلايا الشمسية، يجب أن يكون في مستوى جزء في المليون وفي الأجهزة الإلكترونية يجب أن يكون محتوى الشوائب في مستوى جزء في المليون. طريقة التكرير الأكثر استخدامًا لكلا المنتجين هي عملية سيمنز، حيث يتم تحويل Si إلى غازات السيليكون والكلور، والتي يتم تقطيرها ثم اختزالها إلى السيليكون.
يتوافق تطور تكنولوجيا الفيروسيليكون مع التقدم في صناعة الصلب. في القرن التاسع عشر، تم إنتاج السبائك الحديدية منخفضة السيليكون (حوالي 20% Si)، والمعروفة باسم الحديد الخام الفضي، في أفران الصهر، ولكن منذ العشرينيات من القرن الماضي تم نقل كل الإنتاج إلى أفران كهربائية قوسية مغمورة، لأنها توفر وحدها الإمكانية الوحيدة لـ صهر السبائك الحديدية عالية السيليكون.

Download PDF