高纯石英玻璃原料(4)

能降低半导体的使用寿命，影响石英玻璃的热学特性和光学特性；碱金属对石英玻璃的析晶起着催化作用，能降低石英制品的耐温性，对石英制品的热稳定性具有较大的影响；还能增大石英玻璃的介电系数和介电损失，降低石英玻璃的机械强度和光的传播速度等。例如：制造硅单晶时，如果Li、Na、 K等碱金属元素超标，将导致石英坩埚的软化点大大下降，坩埚坍塌，使拉晶无法进行。又如制造石英器皿或电光源产品时，在高温条件下碱金属元素会导致产品析晶，影响其使用寿命和光效。

2、过渡金属元素

过渡金属元素Co、Cr，Cu，Fe，Mn，Ni等都有多种氧化态，常呈一定的颜色，对高纯石英玻璃质量影响特别严重，微量过渡元素溶解或溶入硅熔体，能较坏的阻止导电性，对仪器的可靠性和预见性也起负面作用，还能使石英玻璃产生色斑或引起石英玻璃的高温变色，影响光透过率。

3、铝、硼元素

石英中Al、B含量与矿床地质有直接关系，Al和B进入石英骨架中，产生较强的化学键，Al和B结合也大力增强石英玻璃的析晶作用。 例如：在拉制硅单晶时，B元素超标对硅单晶有致命的影响，1×10-6的B会改变硅单晶的目标电阻率性能，在光导纤维中微量的Al就会降低石英玻璃的光传导等。

控制和减少碱金属元素、关键的过渡金属元素、铝及硼等元素含量是高纯石英玻璃原料的关键技术，也是衡量高纯石英玻璃原料的主要技术参数。表五是国内、外石英玻璃原料中碱金属元素、过渡金属元素、铝、硼元素含量对比。

表五：国内、外碱金属、过渡金属元素、铝、硼元素含量对比 单位:1×10-6

名 称过渡金属—

＜0.1

＜＜0.1

IOTA-标＜＜＜IOTA-8

＜＜0.02 ＜＜0.04

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