Nwyon purdeb uwch-uchel (UHP) yw gwaed einioes y diwydiant lled-ddargludyddion. Wrth i alw digynsail a tharfu ar gadwyni cyflenwi byd-eang wthio pris nwy pwysedd uwch-uchel i fyny, mae arferion dylunio a gweithgynhyrchu lled-ddargludyddion newydd yn cynyddu'r lefel o reoli llygredd sydd ei hangen. I weithgynhyrchwyr lled-ddargludyddion, mae gallu sicrhau purdeb nwy UHP yn bwysicach nag erioed.

Mae Nwyon Purdeb Ultra Uchel (UHP) yn Hollol Hanfodol mewn Gweithgynhyrchu Lled-ddargludyddion Modern

Un o brif gymwysiadau nwy UHP yw anadweithio: defnyddir nwy UHP i ddarparu awyrgylch amddiffynnol o amgylch cydrannau lled-ddargludyddion, a thrwy hynny eu hamddiffyn rhag effeithiau niweidiol lleithder, ocsigen a halogion eraill yn yr atmosffer. Fodd bynnag, dim ond un o nifer o swyddogaethau gwahanol y mae nwyon yn eu cyflawni yn y diwydiant lled-ddargludyddion yw anadweithio. O nwyon plasma cynradd i nwyon adweithiol a ddefnyddir mewn ysgythru ac anelio, defnyddir nwyon pwysedd uwch-uchel at lawer o wahanol ddibenion ac maent yn hanfodol ledled y gadwyn gyflenwi lled-ddargludyddion.

Mae rhai o'r nwyon "craidd" yn y diwydiant lled-ddargludyddion yn cynnwysnitrogen(a ddefnyddir fel nwy glanhau cyffredinol ac anadweithiol),argon(a ddefnyddir fel y prif nwy plasma mewn adweithiau ysgythru a dyddodiad),heliwm(a ddefnyddir fel nwy anadweithiol gyda phriodweddau trosglwyddo gwres arbennig) ahydrogen(yn chwarae sawl rôl mewn anelio, dyddodiad, epitacsi a glanhau plasma).

Wrth i dechnoleg lled-ddargludyddion esblygu a newid, felly hefyd y nwyon a ddefnyddir yn y broses weithgynhyrchu. Heddiw, mae gweithfeydd gweithgynhyrchu lled-ddargludyddion yn defnyddio ystod eang o nwyon, o nwyon nobl felcryptonaneoni rywogaethau adweithiol fel nitrogen trifflworid (NF3) a thwngsten hecsafflworid (WF6).

Galw cynyddol am burdeb

Ers dyfeisio'r microsglodyn masnachol cyntaf, mae'r byd wedi gweld cynnydd rhyfeddol bron yn esbonyddol ym mherfformiad dyfeisiau lled-ddargludyddion. Dros y pum mlynedd diwethaf, un o'r ffyrdd sicraf o gyflawni'r math hwn o welliant perfformiad yw trwy "raddio maint": lleihau dimensiynau allweddol pensaernïaethau sglodion presennol er mwyn gwasgu mwy o drawsnewidyddion i mewn i ofod penodol. Yn ogystal â hyn, mae datblygu pensaernïaethau sglodion newydd a defnyddio deunyddiau arloesol wedi creu naidiau ym mherfformiad dyfeisiau.

Heddiw, mae dimensiynau critigol lled-ddargludyddion arloesol mor fach fel nad yw graddio maint bellach yn ffordd hyfyw o wella perfformiad dyfeisiau. Yn lle hynny, mae ymchwilwyr lled-ddargludyddion yn chwilio am atebion ar ffurf deunyddiau newydd a phensaernïaeth sglodion 3D.

Mae degawdau o ailgynllunio diflino yn golygu bod dyfeisiau lled-ddargludyddion heddiw yn llawer mwy pwerus na microsglodion yr hen amser - ond maent hefyd yn fwy bregus. Mae dyfodiad technoleg cynhyrchu wafer 300mm wedi cynyddu'r lefel o reoli amhuredd sy'n ofynnol ar gyfer gweithgynhyrchu lled-ddargludyddion. Gall hyd yn oed yr halogiad lleiaf mewn proses weithgynhyrchu (yn enwedig nwyon prin neu anadweithiol) arwain at fethiant offer trychinebus - felly mae purdeb nwy bellach yn bwysicach nag erioed.

Ar gyfer ffatri cynhyrchu lled-ddargludyddion nodweddiadol, nwy purdeb uwch-uchel eisoes yw'r gost ddeunydd fwyaf ar ôl silicon ei hun. Disgwylir i'r costau hyn gynyddu wrth i'r galw am led-ddargludyddion gyrraedd uchelfannau newydd. Mae digwyddiadau yn Ewrop wedi achosi aflonyddwch ychwanegol i'r farchnad nwy naturiol pwysedd uwch-uchel sydd dan densiwn. Wcráin yw un o allforwyr nwy naturiol purdeb uwch-uchel mwyaf y byd.neonarwyddion; mae goresgyniad Rwsia yn golygu bod cyflenwadau o'r nwy prin yn cael eu cyfyngu. Arweiniodd hyn yn ei dro at brinder a phrisiau uwch ar nwyon nobl eraill felcryptonaxenon.