Tək kristal soba, istifadə edən bir cihazdırqrafit qızdırıcısıpolikristal silikon materiallarını inert qaz (arqon) mühitində əritmək və çıxmamış tək kristallar yetişdirmək üçün Çozralski metodundan istifadə etmək. Əsasən aşağıdakı sistemlərdən ibarətdir:
Mexaniki ötürmə sistemi
Mexaniki ötürmə sistemi, əsasən kristalların hərəkətini idarə etməkdən məsul olan tək kristal sobasının əsas əməliyyat sistemidir vəçarmıxlar, toxum kristallarının qaldırılması və fırlanması, eləcə də qaldırılması və fırlanması da daxil olmaqlaçarmıxlarKristal böyümə prosesinin rahat gedişatını təmin etmək üçün kristalların və çubuqların mövqeyi, sürəti və fırlanma bucağı kimi parametrləri dəqiq şəkildə tənzimləyə bilər. Məsələn, toxumlama, boyun açma, çiyin açma, bərabər diametrli böyümə və quyruq açma kimi müxtəlif kristal böyümə mərhələlərində, kristal böyüməsinin proses tələblərinə cavab vermək üçün toxum kristallarının və çubuqların hərəkəti bu sistem tərəfindən dəqiq şəkildə idarə olunmalıdır.
İstilik temperaturuna nəzarət sistemi
Bu, istilik yaratmaq və sobadakı temperaturu dəqiq idarə etmək üçün istifadə olunan tək kristal sobanın əsas sistemlərindən biridir. Əsasən qızdırıcılar, temperatur sensorları və temperatur tənzimləyiciləri kimi komponentlərdən ibarətdir. Qızdırıcı adətən yüksək təmizlikli qrafit kimi materiallardan hazırlanır. Alternativ cərəyan transformasiya edildikdən və cərəyanı artırmaq üçün azaldıldıqdan sonra, qızdırıcı polikristal materialları, məsələn, polisilikonu potolokda əritmək üçün istilik yaradır. Temperatur sensoru sobadakı temperatur dəyişikliklərini real vaxt rejimində izləyir və temperatur siqnalını temperatur tənzimləyicisinə ötürür. Temperatur tənzimləyicisi müəyyən edilmiş temperatur parametrlərinə və əks əlaqə temperatur siqnalına uyğun olaraq istilik gücünü dəqiq şəkildə idarə edir və bununla da sobadakı temperaturun sabitliyini qoruyur və kristalların böyüməsi üçün uyğun temperatur mühiti təmin edir.
Vakuum sistemi
Vakuum sisteminin əsas funksiyası kristal böyümə prosesi zamanı sobada vakuum mühiti yaratmaq və saxlamaqdır. Sobadakı hava və çirkləndirici qazlar vakuum nasosları və digər avadanlıqlar vasitəsilə çıxarılaraq sobadakı qaz təzyiqinin son dərəcə aşağı səviyyəyə, ümumiyyətlə 5TOR-dan (torr) aşağı səviyyəyə çatması təmin edilir. Bu, silikon materialının yüksək temperaturda oksidləşməsinin qarşısını ala və kristal böyüməsinin saflığını və keyfiyyətini təmin edə bilər. Eyni zamanda, vakuum mühiti kristal böyümə prosesi zamanı əmələ gələn uçucu çirkləri təmizləməyə və kristalın keyfiyyətini yaxşılaşdırmağa da kömək edir.
Argon sistemi
Arqon sistemi tək kristal sobada sobadakı təzyiqin qorunmasında və tənzimlənməsində rol oynayır. Tozsoranla təmizləndikdən sonra sobaya yüksək təmizlikli arqon qazı (təmizlik 6 9-dan yuxarı olmalıdır) doldurulur. Bir tərəfdən, xarici havanın sobaya daxil olmasının qarşısını ala və silikon materiallarının oksidləşməsinin qarşısını ala bilər; digər tərəfdən, arqon qazının doldurulması sobadakı təzyiqi sabit saxlaya və kristalların böyüməsi üçün uyğun təzyiq mühiti təmin edə bilər. Bundan əlavə, arqon qazının axını kristalların böyüməsi prosesi zamanı yaranan istiliyi də götürə bilər və müəyyən bir soyutma rolunu oynayır.
Su soyutma sistemi
Su soyutma sisteminin funksiyası, avadanlığın normal işləməsini və xidmət müddətini təmin etmək üçün tək kristal sobanın müxtəlif yüksək temperaturlu komponentlərini soyutmaqdır. Tək kristal sobanın işləməsi zamanı qızdırıcı,çuxur, elektrod və digər komponentlər çoxlu istilik yaradacaq. Vaxtında soyudulmasa, avadanlıq həddindən artıq ısınacaq, deformasiyaya uğrayacaq və ya hətta zədələnəcək. Su soyutma sistemi, avadanlıqların temperaturunu təhlükəsiz diapazonda saxlamaq üçün soyutma suyunu dövriyyəyə buraxaraq bu komponentlərin istiliyini aradan qaldırır. Eyni zamanda, su soyutma sistemi temperatur nəzarətinin dəqiqliyini artırmaq üçün sobadakı temperaturun tənzimlənməsinə də kömək edə bilər.
Elektrik idarəetmə sistemi
Elektrik idarəetmə sistemi tək kristal sobanın "beyni"dir və bütün avadanlığın işini izləmək və idarə etməkdən məsuldur. O, temperatur sensorları, təzyiq sensorları, mövqe sensorları və s. kimi müxtəlif sensorlardan siqnallar qəbul edə və bu siqnallara əsasən mexaniki ötürmə sistemini, istilik temperaturuna nəzarət sistemini, vakuum sistemini, arqon sistemini və suyun soyutma sistemini əlaqələndirə və idarə edə bilər. Məsələn, kristal böyümə prosesi zamanı elektrik idarəetmə sistemi istilik sensoru tərəfindən geri verilən temperatur siqnalına uyğun olaraq istilik gücünü avtomatik olaraq tənzimləyə bilər; kristalın böyüməsinə uyğun olaraq, toxum kristalının və potanın hərəkət sürətini və fırlanma bucağını idarə edə bilər. Eyni zamanda, elektrik idarəetmə sistemində həmçinin avadanlığın anormal vəziyyətini vaxtında aşkarlaya və avadanlığın təhlükəsiz işləməsini təmin edə bilən nasazlıq diaqnozu və siqnalizasiya funksiyaları da mövcuddur.
Yazı vaxtı: 23 sentyabr 2024