近单晶硅密度液体压缩系数精密测量方法

近单晶硅密度液体(DSL-2329)广泛应用于单晶硅材料的高精密加工工艺中,其液体压缩系数准确测量对于单晶硅加工质量控制具有重要意义。为提高已有测量方法的精度,研究了一种基于单晶硅球静液悬浮原理的DSL-2329液体压缩系数测量方法。将单晶硅球放置于充满DSL-2329液体的密闭容器内,通过改变DSL-2329液体的温度和静压力可以进行液体密度的微量调节,从而实现单晶硅球在液体中的静液悬浮。对于一个单晶硅球而言,可以在不同液体温度和静压力条件下实现静液悬浮,其中温度和静压力满足线性模型,测量出这个线性常数就可以计算出液体压缩系数。设计了单晶硅球静液悬浮测量系统,实现水浴温控系统在3 h之内可以保持在±1.0×10-4℃的范围内,通过PID控制系统调节静压力实现单晶硅球的静态悬浮。实验数据表明,由三溴丙烷和二溴乙烷组成的DSL-2329液体压缩系数为5.15×10-10Pa-1,验证了单晶硅球静液悬浮测量方法的有效性。