半導体用5N 6N結晶性ホウ素粉末
結晶性ホウ素は、工業分野において重要な無機機能性添加剤です。結晶性ホウ素は、菱形二十面体結晶構造を持つβ相元素ホウ素です。強い化学的不活性、高い機械的硬度、高い融点を有しています。結晶性ホウ素は粒状と粉末状の両方で存在し、色は灰黒色です。半導体、光学、熱電池、セラミック粉末材料などの産業分野で幅広く利用されています。
当社製の結晶性ホウ素粉末の標準粒径は15～60μmです。結晶性ホウ素粒子の一般的な粒径は1～10mm（お客様のご要望に応じて特別な粒径もカスタマイズ可能）で、純度に応じて2N、3N、4N、5N、6Nの5つの規格に分けられます。
製品一覧：
| 分子式： | B |
| CAS | 7440-42-8 |
| 密度 | 2.3 g/cm3 |
| 段階 | β-B相 |
| 融点 | 2300℃ |
| 沸点 | 2550℃ |
| モース硬度 | ＞9 |
| 相対原子質量 | 10.81 |
| 安定同位体 | 10 B、11 B |
| 色 | ダークグレー、ブラック |
化学組成：
| 化学薬品 | 2N結晶性ホウ素 | 3N結晶性ホウ素 | 4N結晶性ホウ素 | 5N結晶性ホウ素 | 6N結晶性ホウ素 |
| B | 99%以上 | 99.9%以上 | 99.99%以上 | 99.999%以上 | ≥99.9999% |
| 鉄 | ≤500 ppm | ≤200 ppm | ≤90 ppm | ≤8 ppm | ≤0.5 ppm |
| で | ≤2.5 ppm | ≤0.08 ppm | ≤0.06 ppm | ≤0.02 ppm | ≤0.02 ppm |
| で | ≤1 ppm | ≤0.8 ppm | ≤0.3 ppm | ≤0.03 ppm | ≤0.03 ppm |
| と | ≤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 |
| マンガン | ≤300 ppm | ≤3 ppm | ≤1.1 ppm | ≤0.1 ppm | ≤0.07 ppm |
| Pb | ≤0.08 ppm | ≤0.3 ppm | ≤1.1 ppm | ≤0.08ppm | ≤0.02ppm |
| それ | / | ≤18 ppm | ≤0.2 ppm | ≤0.1 ppm | ≤0.01 ppm |
| として | / | / | / | ≤0.08ppm | ≤0.01ppm |
| で | / | / | / | ≤0.05ppm | ≤0.02ppm |
| ゲ | / | / | / | ≤0.05ppm | ≤0.04ppm |
標準サイズとパッケージ：
| ホウ素含有量 | 標準サイズ | パッケージ |
| 99 | 1～5μm、10～30μm、50～100μm | 1kg/5kgは真空アルミホイル袋に包装されています（ナノパウダーのみが密封されており、真空状態ではありません）。 |
| 99.9 | -200メッシュ、0-10μm、1-10mm | 粉末タイプ：1kg/5kg/真空アルミホイル袋入り、 顆粒タイプ：PPボトルに50g/500g/1000gを充填し、不活性ガスで保護されています。 |
| 99.99 | -200メッシュ、1～10mm | 50g/100g入りPPボトル、不活性ガス封入。 |
| 99.999 | ||
| 99.9999 |
応用：
- 原子力産業における結晶性ホウ素の応用例：
結晶性ホウ素は、原子力分野において極めて重要な役割を果たしています。原子炉における中和制御材料として、主に中和反応度の補償と制御、および緊急停止の円滑化に用いられ、原子炉の安定運転を維持します。結晶性ホウ素は、高い中和吸収カットオフ値だけでなく、幅広い中和エネルギー吸収範囲を有しており、原子力エネルギーによって発生する中和フラックスを効果的に低減または制御することで、原子力システムの安全性を確保します。
- 半導体製造における結晶性ホウ素の応用例：
結晶性ホウ素は半導体産業でも広く利用されています。p型ドーパントとして、結晶性ホウ素は半導体材料の導電率を改質するために用いられます。シリコンに結晶性ホウ素をドーピングすることで、シリコンの導電特性を変化させることができ、ダイオードや電界効果トランジスタなど、異なる導電型を持つ半導体デバイスの製造が可能になります。さらに、結晶性ホウ素は、長寿命の半導体単結晶材料を成長させるための原料としても利用できます。ホウ素をドープしたシリコン単結晶は、メルトブロー法を用いて成長させることができ、高性能半導体デバイスの製造に用いられます。
純度99.9%の結晶性ホウ素粉末は、太陽電池用シリコンウェハの製造において、P型シリコンウェハの基板ドーパントとして、またN型シリコンウェハのホウ素エミッタ拡散材として使用されます。5Nおよび6Nの高純度ホウ素粉末は、P型半導体の導電率を変化させるドーパントとして使用でき、高純度シリコンウェハの製造にも使用されます。
- 光学分野における結晶性ホウ素の応用：
結晶性ホウ素は光学分野でも幅広く応用されています。優れた非線形光学特性を持つため、光変調、周波数掃引、周波数倍増などの機能を実現できます。そのため、結晶性ホウ素は光変調器、光周波数コム、レーザーなどの光学デバイスに広く用いられています。さらに、結晶性ホウ素は赤外線レーザーの利得媒体としても利用でき、大きな発光カットオフと広い励起スペクトル範囲を示します。
- 高硬度セラミック材料において：
結晶性ホウ素は、炭化ホウ素（B4C）や黒鉛ホウ素化合物（Bg）などの高硬度材料の製造にも使用できます。炭化ホウ素は、耐摩耗性と耐高温性に優れた極めて硬いセラミック材料であり、防弾装甲、硬質工具、研磨材、耐摩耗性セラミックスの製造に広く使用されています。黒鉛ホウ素化合物は、黒鉛に似た構造を持つ材料で、高い電気伝導性と熱安定性を示し、高性能導電性バインダー、熱伝導性材料、摩擦材の製造に使用できます。
- 熱電池における結晶性ホウ素の応用例：
熱電池は、溶融塩を電解質として用いる単相熱活性化蓄電池です。小型軽量、長期保存可能、メンテナンスフリー、迅速かつ確実な活性化、広い動作温度範囲などの利点があり、一部の戦略兵器や通常兵器の点火装置に広く使用されています。熱電池の負極材料は、容量、体積、出力に決定的な役割を果たします。熱電池の負極材料は、初期のマグネシウム系およびカルシウム系材料から、現在のリチウム系材料へと進化してきました。中でも、Li-B複合材料は、高エネルギー密度、高出力、低分極、純リチウムに近い電気化学ポテンシャル、600℃以上の温度でも固体状態を維持するなど、優れた利点を有しています。最も有望な熱電池負極材料であり、ハイエンド熱電池への応用が徐々に進んでいます。
- 軍事産業における結晶性ホウ素：
結晶性ホウ素は、高純度ホウ素セラミック弾道材料、高純度ホウ素遅延剤、高純度ホウ素溶接フラックス、高純度ホウ素爆薬、および高純度ホウ素燃料過剰・酸素欠乏ロケット推進剤の製造に使用できる。
- 合金製造において：
高純度ホウ素銅合金、高純度ホウ素チタン合金、高純度ホウ素多結晶鋼、高純度ホウ素超硬耐摩耗工具、高純度ホウ素耐食鋼板、高純度ホウ素ニッケル合金、高純度ホウ素クロム合金、リチウムホウ素合金（新規電池材料）、ホウ素マグネシウム超伝導合金。
- 航空宇宙分野における結晶性ホウ素の応用例：
高純度結晶性ホウ素粉末は、ナノコーティング粉末材料として使用できます。スパッタリング技術を用いて、この粉末材料を基板表面にコーティングすることで、部品の耐摩耗性、耐腐食性、耐高温性、耐酸化性、耐候性を向上させることができます。これは、航空宇宙分野における極めて過酷な使用条件下でのエンジンの要求を満たすだけでなく、光電子工学などの分野における特殊な要求にも対応可能です。
