'n Enkelkristaloond is 'n toestel wat gebruik maak van 'ngrafietverwarmerom polikristallyne silikonmateriale in 'n inerte gas (argon) omgewing te smelt en gebruik die Czochralski-metode om nie-ontwrigte enkelkristalle te kweek. Dit bestaan hoofsaaklik uit die volgende stelsels:
Meganiese transmissiestelsel
Die meganiese transmissiestelsel is die basiese bedryfstelsel van die enkelkristaloond, wat hoofsaaklik verantwoordelik is vir die beheer van die beweging van kristalle ensmeltkroeë, insluitend die oplig en rotasie van saadkristalle en die oplig en rotasie vansmeltkroeëDit kan parameters soos die posisie, spoed en rotasiehoek van kristalle en kroesies akkuraat aanpas om die gladde verloop van die kristalgroeiproses te verseker. Byvoorbeeld, in verskillende kristalgroeistadiums soos saai, nekvorming, skouervorming, gelyke deursneegroei en stertvorming, moet die beweging van saadkristalle en kroesies akkuraat deur hierdie stelsel beheer word om aan die prosesvereistes van kristalgroei te voldoen.
Verhittingstemperatuurbeheerstelsel
Dit is een van die kernstelsels van die enkelkristaloond, wat gebruik word om hitte op te wek en die temperatuur in die oond akkuraat te beheer. Dit bestaan hoofsaaklik uit komponente soos verwarmers, temperatuursensors en temperatuurbeheerders. Die verwarmer word gewoonlik gemaak van materiale soos hoë suiwerheid grafiet. Nadat die wisselstroom getransformeer en verminder is om die stroom te verhoog, genereer die verwarmer hitte om polikristallyne materiale soos polisilikon in die smeltkroes te smelt. Die temperatuursensor monitor die temperatuurveranderinge in die oond intyds en stuur die temperatuursein na die temperatuurbeheerder. Die temperatuurbeheerder beheer die verhittingsvermoë akkuraat volgens die ingestelde temperatuurparameters en die terugvoertemperatuursein, waardeur die stabiliteit van die temperatuur in die oond gehandhaaf word en 'n geskikte temperatuuromgewing vir kristalgroei verskaf word.
Vakuumstelsel
Die hooffunksie van die vakuumstelsel is om 'n vakuumomgewing in die oond te skep en te handhaaf tydens die kristalgroeiproses. Die lug en onsuiwerheidsgasse in die oond word deur vakuumpompe en ander toerusting onttrek om die gasdruk in die oond 'n uiters lae vlak te bereik, gewoonlik onder 5TOR (torr). Dit kan voorkom dat die silikonmateriaal by hoë temperature oksideer en die suiwerheid en kwaliteit van kristalgroei verseker. Terselfdertyd is die vakuumomgewing ook bevorderlik vir die verwydering van vlugtige onsuiwerhede wat tydens die kristalgroeiproses gegenereer word en die verbetering van die kwaliteit van die kristal.
Argon-stelsel
Die argonstelsel speel 'n rol in die beskerming en regulering van die druk in die oond in die enkelkristaloond. Na stofsuig word hoë suiwerheid argongas (suiwerheid moet bo 6,9 wees) in die oond gevul. Aan die een kant kan dit verhoed dat buitelug die oond binnedring en verhoed dat silikonmateriaal geoksideer word; aan die ander kant kan die vulling van argongas die druk in die oond stabiel hou en 'n geskikte drukomgewing vir kristalgroei bied. Daarbenewens kan die vloei van argongas ook die hitte wat tydens die kristalgroeiproses gegenereer word, wegneem en 'n sekere verkoelingsrol speel.
Waterverkoelingstelsel
Die funksie van die waterverkoelingstelsel is om die verskeie hoëtemperatuurkomponente van die enkelkristaloond af te koel om die normale werking en lewensduur van die toerusting te verseker. Tydens die werking van die enkelkristaloond, die verwarmer,smeltkroes, elektrode en ander komponente sal baie hitte genereer. Indien hulle nie betyds afgekoel word nie, sal die toerusting oorverhit, vervorm of selfs beskadig word. Die waterverkoelingstelsel neem die hitte van hierdie komponente weg deur verkoelingswater te sirkuleer om die temperatuur van die toerusting binne 'n veilige reeks te hou. Terselfdertyd kan die waterverkoelingstelsel ook help om die temperatuur in die oond aan te pas om die akkuraatheid van temperatuurbeheer te verbeter.
Elektriese beheerstelsel
Die elektriese beheerstelsel is die "brein" van die enkelkristal-oond, verantwoordelik vir die monitering en beheer van die werking van die hele toerusting. Dit kan seine van verskeie sensors ontvang, soos temperatuursensors, druksensors, posisiesensors, ens., en die meganiese transmissiestelsel, verwarmingstemperatuurbeheerstelsel, vakuumstelsel, argonstelsel en waterverkoelingstelsel koördineer en beheer op grond van hierdie seine. Byvoorbeeld, tydens die kristalgroeiproses kan die elektriese beheerstelsel die verwarmingskrag outomaties aanpas volgens die temperatuursein wat deur die temperatuursensor teruggevoer word; volgens die groei van die kristal kan dit die bewegingspoed en rotasiehoek van die saadkristal en kroesie beheer. Terselfdertyd het die elektriese beheerstelsel ook foutdiagnose- en alarmfunksies, wat abnormale toestande van die toerusting betyds kan opspoor en die veilige werking van die toerusting kan verseker.
Plasingstyd: 23 September 2024