99,9999% hochreines Bor(B)-Pulver als Dotierstoff für Silizium-Ingots
Hochreines Bor (B) in Form von Granulat (99,9999 %) ist ein wichtiger anorganischer Funktionszusatzstoff für Silizium-Ingots und wird in der Industrie häufig verwendet. Kristallines Bor ist elementares Bor in der β-Phase mit einer rhombischen ikosaedrischen Kristallstruktur. Es zeichnet sich durch hohe chemische Beständigkeit, hohe mechanische Härte und einen hohen Schmelzpunkt aus. Kristallines Bor ist sowohl in granulierter als auch in pulverförmiger Form erhältlich und hat eine grauschwarze Farbe. Es findet breite Anwendung in Branchen wie der Halbleiter-, Optik-, Batterie- und Keramikindustrie.
Die reguläre Partikelgröße des von uns angebotenen kristallinen Borpulvers beträgt 15-60 μm; die übliche Korngröße der kristallinen Borpartikel liegt bei 1-10 mm (Sonderkorngrößen können nach Kundenwunsch angepasst werden), im Allgemeinen wird es je nach Reinheit in fünf Spezifikationen unterteilt: 2N, 3N, 4N, 5N, 6N.
Produktindex:
| Molekularformel: | B |
| CAS | 7440-42-8 |
| Dichte | 2,3 g/cm³ |
| Phase | β-B-Phase |
| Schmelzpunkt | 2300 °C |
| Siedepunkt | 2550 °C |
| Mohs-Härte | >9 |
| Relative Atommasse | 10,81 |
| Stabile Isotope | 10 B, 11 B |
| Farbe | Dunkelgrau, Schwarz |
Chemische Zusammensetzung:
| Chemische | 2N KRISTALLINES BOR | 3N KRISTALLINES BOR | 4N KRISTALLINES BOR | 5N KRISTALLINES BOR | 6N KRISTALLINES BOR |
| B | ≥99% | ≥99,9 % | ≥99,99 % | ≥99,999 % | ≥99,9999 % |
| Fe | ≤500 ppm | ≤200 ppm | ≤90 ppm | ≤8 ppm | ≤0,5 ppm |
| Bei | ≤2,5 ppm | ≤0,08 ppm | ≤0,06 ppm | ≤0,02 ppm | ≤0,02 ppm |
| Bei | ≤1 ppm | ≤0,8 ppm | ≤0,3 ppm | ≤0,03 ppm | ≤0,03 ppm |
| Mit | ≤12 ppm | ≤10 ppm | ≤0,1 ppm | ≤0,03 ppm | ≤0,03 ppm |
| Sn | ≤30 ppm | ≤9 ppm | ≤0,1 ppm | ≤0,1 ppm | ≤0,08 ppm |
| Mn | ≤300 ppm | ≤3 ppm | ≤1,1 ppm | ≤0,1 ppm | ≤0,07 ppm |
| Pb | ≤0,08 ppm | ≤0,3 ppm | ≤1,1 ppm | ≤0,08 ppm | ≤0,02 ppm |
| Das | / | ≤18 ppm | ≤0,2 ppm | ≤0,1 ppm | ≤0,01 ppm |
| Als | / | / | / | ≤0,08 ppm | ≤0,01 ppm |
| IN | / | / | / | ≤0,05 ppm | ≤0,02 ppm |
| Ge | / | / | / | ≤0,05 ppm | ≤0,04 ppm |
Typische Größe und Verpackung:
| BORGEHALT | TYPISCHE GRÖSSE | Paket |
| 99 | 1–5 μm, 10–30 μm, 50–100 μm | 1 kg/5 kg Verpackt in einem Vakuum-Aluminiumfolienbeutel (nur Nanopulver versiegelt, kein Vakuum). |
| 99,9 | -200 Mesh, 0-10 μm, 1-10 mm | Pulverform: 1 kg/5 kg/ verpackt in einem Vakuumbeutel aus Aluminiumfolie, Granulatform: 50 g/500 g/1000 g verpackt in PP-Flaschen, gefüllt mit Schutzgas. |
| 99,99 | -200 Mesh, 1-10 mm | 50 g/100 g abgefüllt in PP-Flasche, mit Inertgasverschluss. |
| 99,999 | ||
| 99,9999 |
Anwendung:
- Anwendungen von kristallinem Bor in der Nuklearindustrie:
Kristallines Bor spielt eine entscheidende Rolle in der Kernenergie. Es dient als Neutralisationskontrollmaterial in Kernreaktoren, vor allem zur Kompensation und Regulierung der Neutralisationsreaktivität und zur Erleichterung von Notabschaltungen, wodurch ein stabiler Reaktorbetrieb gewährleistet wird. Kristallines Bor zeichnet sich nicht nur durch eine hohe Neutralisationsabsorptionsgrenze, sondern auch durch ein breites Absorptionsspektrum für Neutralisationsenergie aus. Dadurch wird der durch Kernenergie erzeugte Neutralisationsfluss effektiv reduziert oder reguliert und somit die Sicherheit des Kernenergiesystems sichergestellt.
- Anwendungen von kristallinem Bor in der Halbleiterfertigung:
Kristallines Bor findet breite Anwendung in der Halbleiterindustrie. Als p-Dotierstoff kann es die Leitfähigkeit von Halbleitermaterialien modifizieren. Durch Dotierung von Silizium mit kristallinem Bor lassen sich dessen Leitfähigkeitseigenschaften verändern, wodurch Halbleiterbauelemente mit unterschiedlichen Leitfähigkeitstypen, wie Dioden und Feldeffekttransistoren, hergestellt werden können. Darüber hinaus dient kristallines Bor als Ausgangsmaterial für die Züchtung langlebiger Halbleiter-Einkristalle. Bor-dotierte Silizium-Einkristalle können mittels Schmelzblasverfahren hergestellt werden, um Hochleistungs-Halbleiterbauelemente zu fertigen.
Kristallines Borpulver mit einem Reinheitsgrad von 99,9 % wird bei der Herstellung von Solar-Siliziumwafern als Substrat-Dotierstoff für p-dotierte Siliziumwafer und als Bor-Emitter-Diffusor für n-dotierte Siliziumwafer eingesetzt. Hochreine Borpulver der Typen 5N und 6N dienen als Dotierstoffe für p-dotierte Halbleiter zur Veränderung ihrer Leitfähigkeit und werden bei der Herstellung hochreiner Siliziumwafer verwendet.
- Anwendungen von kristallinem Bor in der Optik:
Kristallines Bor findet auch in der Optik vielfältige Anwendung. Aufgrund seiner hervorragenden nichtlinearen optischen Eigenschaften ermöglicht es Funktionen wie Lichtmodulation, Frequenzdurchlauf und Frequenzverdopplung. Daher wird kristallines Bor häufig in optischen Bauelementen wie optischen Modulatoren, optischen Frequenzkämmen und Lasern eingesetzt. Darüber hinaus kann es auch als Verstärkungsmedium in Infrarotlasern verwendet werden und zeichnet sich durch eine hohe Emissionsgrenze und einen breiten Anregungsspektralbereich aus.
- Bei hochharten keramischen Werkstoffen:
Kristallines Bor kann auch zur Herstellung hochharter Werkstoffe wie Borcarbid (B₄C) und Graphit-Bor-Verbindungen (Bg) verwendet werden. Borcarbid ist ein extrem harter keramischer Werkstoff mit ausgezeichneter Verschleiß- und Hochtemperaturbeständigkeit und findet daher breite Anwendung in der Herstellung von kugelsicheren Westen, Hartwerkzeugen, Schleifmitteln und verschleißfester Keramik. Graphit-Bor-Verbindungen sind Werkstoffe mit graphitähnlicher Struktur, die eine hohe elektrische Leitfähigkeit und thermische Stabilität aufweisen und zur Herstellung von Hochleistungsbindemitteln, Wärmeleitmaterialien und Reibungsmaterialien verwendet werden können.
- Anwendungen von kristallinem Bor in Wärmebatterien:
Thermische Batterien sind einphasige, thermisch aktivierte Energiespeicher, die geschmolzenes Salz als Elektrolyt verwenden. Sie zeichnen sich durch geringe Größe, niedriges Gewicht, lange Speicherdauer, Wartungsfreiheit, schnelle und zuverlässige Aktivierung sowie einen breiten Betriebstemperaturbereich aus und finden breite Anwendung in den Zündvorrichtungen einiger strategischer und konventioneller Waffensysteme. Das Anodenmaterial einer thermischen Batterie ist entscheidend für ihre Kapazität, ihr Volumen und ihre Leistungsabgabe. Die Anodenmaterialien für thermische Batterien haben sich von anfänglich magnesium- und calciumhaltigen Materialien zu den heutigen lithiumbasierten Materialien weiterentwickelt. Lithium-Bor-Komposite (Li-B) bieten dabei herausragende Vorteile wie hohe Energiedichte, hohe Leistungsabgabe, geringe Polarisation, ein elektrochemisches Potenzial nahe dem von reinem Lithium und bleiben auch bei Temperaturen über 600 °C fest. Sie gelten als vielversprechendstes Anodenmaterial für thermische Batterien und finden zunehmend Anwendung in Hochleistungsbatterien.
- Kristallines Bor in der Rüstungsindustrie:
Kristallines Bor kann zur Herstellung von hochreinen borkeramischen ballistischen Werkstoffen, hochreinen Borverzögerungsmitteln, hochreinen Bor-Schweißflussmitteln, hochreinen Bor-Sprengstoffen sowie hochreinen borreichen und sauerstoffarmen Raketentreibstoffen verwendet werden.
- In der Legierungsherstellung:
Hochreine Bor-Kupfer-Legierung, hochreine Bor-Titan-Legierung, hochreiner polykristalliner Bor-Stahl, hochreine superharte verschleißfeste Bor-Werkzeuge, hochreine korrosionsbeständige Bor-Stahlplatten, hochreine Bor-Nickel-Legierung, hochreine Bor-Chrom-Legierung, Lithium-Bor-Legierung (ein neuartiges Batteriematerial), supraleitende Bor-Magnesium-Legierung.
- Anwendungen von kristallinem Bor in der Luft- und Raumfahrt:
Hochreines, kristallines Borpulver eignet sich als Nanobeschichtungsmaterial. Mittels Sputtertechnologie wird das Pulver auf die Oberfläche eines Substrats aufgebracht, wodurch Bauteile verschleißfest, korrosionsbeständig, hochtemperaturbeständig, oxidationsbeständig und witterungsbeständig werden. Dies erfüllt die Anforderungen von Triebwerken unter den extremen Einsatzbedingungen der Luft- und Raumfahrt und kann auch spezielle Anforderungen in der Optoelektronik und anderen Bereichen erfüllen.
