Kaj je Crystal Growth Furnace System

Peč za rast monokristalov je visoko specializiran kos opreme, ki se uporablja za proizvodnjo monokristalov brez dislokacij iz polikristalnega silicijevega materiala. V okolju plina argona peč uporablja grafitni ogrevalni sistem za taljenje polikristalnega silicija in gojenje monokristalnega silicija po metodi Czochralskega. Peč je sestavljena iz šestih ključnih sistemov, ki delujejo usklajeno in zagotavljajo učinkovito in kakovostno rast kristalov. Ti sistemi vključujejo mehanski prenosni sistem, sistem za nadzor temperature ogrevanja, vakuumski sistem, sistem za plin argon, sistem za vodno hlajenje in električni nadzorni sistem.

Mehanski prenosni sistem

Mehanski prenosni sistem tvori temelj operativne zmogljivosti peči za rast monokristalov. Odgovoren je za nadzor gibanja kristala in lončka, vključno z dvigovanjem in vrtenjem zarodnega kristala ter prilagajanjem navpičnega in rotacijskega položaja lončka. Natančnost pri nadzoru teh parametrov je ključnega pomena za uspeh vsake faze rasti kristalov, kot so sejanje, vrat, ramena, rast enakega premera in rep. Natančen nadzor položaja, hitrosti in kota začetnega kristala med temi stopnjami zagotavlja, da kristal raste v skladu z zahtevanimi pogoji postopka. Brez tega sistema peč ne bi mogla izvesti finih prilagoditev, potrebnih za proizvodnjo kristalov brez napak.

Sistem za nadzor temperature ogrevanja

V središču funkcionalnosti peči je sistem za nadzor temperature ogrevanja, ki je odgovoren za ustvarjanje toplote, potrebne za taljenje polikristalnega silicija, in vzdrževanje stabilne temperature v celotnem procesu rasti kristalov. Ta sistem je sestavljen iz komponent, kot so grelnik, temperaturni senzorji in enota za nadzor temperature. Grelnik, ki je pogosto izdelan iz grafita visoke čistosti, ustvarja toploto s pretvarjanjem električne energije v toplotno. Ko silikonski material doseže želeno temperaturo in se stopi, temperaturni senzorji nenehno spremljajo nihanja. Ti senzorji pošiljajo podatke v realnem času krmilni enoti, ki prilagodi izhodno moč za vzdrževanje natančne temperature v peči. Ohranjanje stabilne temperature je ključnega pomena, saj lahko že manjša nihanja povzročijo napake na kristalih ali nepravilno rast.

Vakuumski sistem

Vakuumski sistem je ključen pri ustvarjanju in vzdrževanju idealnega nizkotlačnega okolja, ki je potrebno med rastjo kristalov. Deluje tako, da z vakuumskimi črpalkami odstrani zrak, nečistoče in druge pline iz komore peči. Ta postopek zagotavlja, da peč deluje pri tlakih, ki so običajno pod 5 TOR, kar preprečuje oksidacijo silicijevega materiala med visokotemperaturnim postopkom. Poleg tega vakuumsko okolje pomaga pri odstranjevanju vseh hlapnih nečistoč, ki se sproščajo med rastjo kristalov, kar lahko znatno izboljša čistost in splošno kakovost nastalega monokristala. Vakuumski sistem torej ne le ščiti silicij pred neželenimi reakcijami, ampak tudi izboljša učinkovitost in zanesljivost peči.

Sistem za plin argon

Sistem plina argona služi dvema glavnima namenoma: ščiti silikonski material pred oksidacijo in vzdržuje notranji tlak v peči. Po vakuumskem postopku se v komoro uvede plin argon visoke čistosti (s stopnjo čistosti 6N ali več). Argon, ki je inerten plin, ustvarja zaščitno pregrado, ki preprečuje, da bi preostali kisik ali zunanji zrak reagiral s staljenim silicijem. Poleg tega nadzorovan vnos argona pomaga stabilizirati notranji tlak, kar zagotavlja optimalno okolje za rast kristalov. V nekaterih primerih pretok plina argona pomaga tudi pri odstranjevanju odvečne toplote iz rastočega kristala in deluje kot hladilno sredstvo za izboljšanje nadzora temperature.

Sistem vodnega hlajenja

Sistem vodnega hlajenja je zasnovan za upravljanje toplote, ki jo proizvajajo različne visokotemperaturne komponente v peči, kot so grelec, lonček in elektrode. Med delovanjem peči te komponente proizvajajo znatno količino toplote, ki lahko povzroči poškodbe ali deformacije, če jih ne upravljate. Sistem za vodno hlajenje kroži hladilno vodo skozi peč, da odvaja odvečno toploto in ohranja te komponente v varnem delovnem temperaturnem območju. Poleg podaljševanja življenjske dobe sestavnih delov peči ima hladilni sistem pomožno vlogo pri uravnavanju temperature v peči, s čimer se izboljša splošni nadzor in natančnost temperature.

Električni nadzorni sistem

Električni nadzorni sistem, ki se pogosto imenuje "možgani" peči za rast monokristalov, nadzoruje delovanje vseh drugih sistemov. Ta sistem prejema podatke iz različnih senzorjev, vključno s senzorji temperature, tlaka in položaja, in uporablja te informacije za prilagajanje sistemov mehanskega prenosa, ogrevanja, vakuuma, argona in vodnega hlajenja v realnem času. Na primer, električni krmilni sistem lahko samodejno prilagodi moč ogrevanja na podlagi odčitkov temperature ali spremeni hitrost in kot vrtenja kristala in lončka med različnimi fazami procesa rasti. Poleg tega je sistem opremljen z zaznavanjem napak in alarmnimi funkcijami, ki zagotavljajo, da se morebitne nepravilnosti takoj prepoznajo in izvedejo korektivni ukrepi za ohranitev varnega in učinkovitega delovanja.

Skratka, šest glavnih sistemov peči za rast monokristalov deluje v tandemu, da olajša kompleksen proces rasti kristalov. Vsak sistem ima ključno vlogo pri vzdrževanju potrebnih pogojev za proizvodnjo visokokakovostnih monokristalov, ki zagotavljajo učinkovito in varno delovanje peči. Ne glede na to, ali gre za nadzor temperature, tlaka ali mehanskih gibov, je vsak sistem bistvenega pomena za splošni uspeh peči.

---

Semicorex ponujavisokokakovostni grafitni deliza peči za rast kristalov. Če imate kakršna koli vprašanja ali potrebujete dodatne podrobnosti, ne oklevajte in stopite v stik z nami.

Kontaktna telefonska številka +86-13567891907

E-pošta: sales@semicorex.com