石英檢測

石英檢測項目全解析：從基礎指標到行業應用的關鍵測試

石英作為自然界分布廣的礦物之一，其品質直接影響著半導體、光伏、光學儀器等高端制造領域的產品性能。本文將系統解析石英檢測的核心項目，揭示不同應用場景下的檢測重點差異。

一、基礎物化指標檢測體系

1. 化學成分分析（精度達ppm級）

• 主成分：SiO?含量測定（純度99.9%-99.9999%）
• 雜質元素：Fe、Al、Na、K、Li、Ca、Mg、Ti、B等痕量檢測
• 特殊指標：放射性元素（U、Th）、重金屬（Pb、Cd）含量

2. 物理性能測試

• 力學特性：莫氏硬度（7級標準檢測）、抗壓強度（200-300MPa范圍測試）
• 熱學參數：熱膨脹系數（0-1000℃動態檢測）、導熱率（1.3-1.5W/m·K）
• 光學性能：紫外-紅外透光率（200-2500nm波段掃描）、折射率（1.544-1.553測定）

二、微觀結構檢測關鍵技術

1. 晶體結構分析

• XRD衍射：石英晶型鑒別（α-石英/β-石英）
• 晶格缺陷檢測：電子顯微鏡（SEM/TEM）觀察位錯密度

2. 表面特性檢測

• BET比表面積（0.1-5m²/g精度測量）
• 孔徑分布（0.3-100μm范圍分析）
• 表面羥基含量（FTIR光譜法測定）

三、行業定制化檢測方案

1. 半導體級石英

• 超純檢測：＞6N純度驗證（99.9999%）
• 晶圓接觸測試：高溫（1200℃）析晶率＜5ppm
• 等離子體耐受：CF4/O2等離子體腐蝕速率＜0.1μm/h

2. 光伏應用檢測

• 耐候性測試：85℃/85%RH雙85老化試驗
• 透光保持率：3000小時UV照射衰減＜3%
• 耐酸腐蝕：HF溶液（40%）24h腐蝕量＜0.01g/cm²

3. 光學玻璃原料

• 條紋度檢測：干涉法測定光學均勻性（Δn≤2×10??）
• 氣泡等級：100cm³玻璃中＞0.1mm氣泡≤3個
• 應力雙折射：＜4nm/cm光程差控制

四、先進檢測技術應用

1. LA-ICP-MS聯用技術 實現0.01ppb級微量元素檢測，單顆粒石英雜質分布成像

2. 高溫原位XRD 1200℃條件下實時觀測晶型轉變過程

3. 微區LIBS分析 50μm空間分辨率下的元素面分布掃描

隨著第三代半導體、量子計算等前沿技術的發展，石英檢測正朝著納米級表征（AFM）、原子級缺陷識別（STEM）等超精密檢測方向演進。檢測機構需配備四級桿-飛行時間質譜儀（Q-TOF）、低溫強磁場MOKE系統等尖端設備，以滿足新一代半導體制造對石英材料＜0.1ppb的超痕量雜質檢測要求。企業選擇檢測服務時，應重點關注實驗室是否具備CMA/ 資質及特定行業認證（如SEMI標準），確保檢測結果具有互認性。