Monokristalna peć je uređaj koji koristigrafitni grijačza topljenje polikristalnih silicijumskih materijala u okruženju inertnog gasa (argona) i koristi Czochralskijevu metodu za uzgoj nedislociranih monokristala. Uglavnom se sastoji od sljedećih sistema:
Mehanički sistem prijenosa
Mehanički prenosni sistem je osnovni operativni sistem peći za monokristale, koji je uglavnom odgovoran za kontrolu kretanja kristala ilonci, uključujući podizanje i rotaciju kristala sjemena i podizanje i rotacijulonciMože precizno podesiti parametre kao što su položaj, brzina i ugao rotacije kristala i lončića kako bi se osigurao nesmetan napredak procesa rasta kristala. Na primjer, u različitim fazama rasta kristala kao što su stvaranje sjemena, stvaranje vrata, stvaranje ramena, rast jednakog prečnika i stvaranje repa, kretanje sjemena kristala i lončića mora biti precizno kontrolisano ovim sistemom kako bi se ispunili procesni zahtjevi rasta kristala.
Sistem za kontrolu temperature grijanja
Ovo je jedan od osnovnih sistema peći za monokristale, koji se koristi za generiranje topline i preciznu kontrolu temperature u peći. Uglavnom se sastoji od komponenti kao što su grijači, temperaturni senzori i regulatori temperature. Grijač je obično napravljen od materijala kao što je grafit visoke čistoće. Nakon što se naizmjenična struja transformira i smanji kako bi se povećala struja, grijač generira toplinu za topljenje polikristalnih materijala poput polisilicija u lončiću. Temperaturni senzor prati promjene temperature u peći u stvarnom vremenu i prenosi temperaturni signal regulatoru temperature. Regulator temperature precizno kontrolira snagu grijanja u skladu s postavljenim temperaturnim parametrima i povratnim temperaturnim signalom, čime se održava stabilnost temperature u peći i osigurava odgovarajuće temperaturno okruženje za rast kristala.
Vakuumski sistem
Glavna funkcija vakuumskog sistema je stvaranje i održavanje vakuumskog okruženja u peći tokom procesa rasta kristala. Zrak i nečistoće iz peći se izvlače pomoću vakuumskih pumpi i druge opreme kako bi se pritisak plina u peći snizio na izuzetno nizak nivo, uglavnom ispod 5TOR (torr). Ovo može spriječiti oksidaciju silicijumskog materijala na visokim temperaturama i osigurati čistoću i kvalitet rasta kristala. Istovremeno, vakuumsko okruženje pogoduje uklanjanju isparljivih nečistoća nastalih tokom procesa rasta kristala i poboljšanju kvaliteta kristala.
Argonski sistem
Argonski sistem igra ulogu u zaštiti i regulaciji pritiska u peći za monokristale. Nakon vakuumiranja, peć se puni argonom visoke čistoće (čistoća mora biti iznad 6 9). S jedne strane, može spriječiti ulazak vanjskog zraka u peć i spriječiti oksidaciju silicijumskih materijala; s druge strane, punjenje argonom može održavati pritisak u peći stabilnim i osigurati pogodno okruženje pod pritiskom za rast kristala. Osim toga, protok argona može također odvesti toplinu generiranu tokom procesa rasta kristala, igrajući određenu ulogu hlađenja.
Sistem za vodeno hlađenje
Funkcija sistema za vodeno hlađenje je hlađenje različitih visokotemperaturnih komponenti monokristalne peći kako bi se osigurao normalan rad i vijek trajanja opreme. Tokom rada monokristalne peći, grijač,lonac, elektroda i druge komponente će generirati mnogo toplote. Ako se ne ohlade na vrijeme, oprema će se pregrijati, deformirati ili čak oštetiti. Sistem za vodeno hlađenje odvodi toplotu ovih komponenti cirkulacijom rashladne vode kako bi temperatura opreme ostala u sigurnom rasponu. Istovremeno, sistem za vodeno hlađenje može pomoći i u podešavanju temperature u peći radi poboljšanja tačnosti kontrole temperature.
Električni upravljački sistem
Električni kontrolni sistem je "mozak" peći za monokristale, odgovoran za praćenje i kontrolu rada cijele opreme. Može primati signale iz različitih senzora, kao što su senzori temperature, senzori pritiska, senzori položaja itd., te koordinirati i kontrolisati mehanički prenosni sistem, sistem kontrole temperature grijanja, vakuumski sistem, sistem argona i sistem za hlađenje vodom na osnovu ovih signala. Na primjer, tokom procesa rasta kristala, električni kontrolni sistem može automatski podesiti snagu grijanja prema temperaturnom signalu koji vraća temperaturni senzor; u skladu s rastom kristala, može kontrolisati brzinu kretanja i ugao rotacije kristalnog sjemena i lončića. Istovremeno, električni kontrolni sistem također ima funkcije dijagnostike grešaka i alarma, koje mogu na vrijeme otkriti abnormalna stanja opreme i osigurati siguran rad opreme.
Vrijeme objave: 23. septembar 2024.