Quali sò i sei sistemi di un fornu à cristallu unicu

Un fornu à cristallu unicu hè un dispusitivu chì usa unriscaldatore di grafiteper funde materiali di siliciu policristallinu in un ambiente di gas inerte (argon) è usa u metudu Czochralski per cultivà monocristalli micca dislocati. Hè principalmente cumpostu da i seguenti sistemi:

Sistema di trasmissione meccanica

U sistema di trasmissione meccanica hè u sistema operativu di basa di u fornu à cristallu unicu, chì hè principalmente rispunsevule di u cuntrollu di u muvimentu di i cristalli ècrogioli, cumprese u sollevamentu è a rotazione di i cristalli di sementi è u sollevamentu è a rotazione dicrogioliPò aghjustà accuratamente i parametri cum'è a pusizione, a velocità è l'angulu di rotazione di i cristalli è di i crogioli per assicurà u prugressu lisciu di u prucessu di crescita di i cristalli. Per esempiu, in diverse fasi di crescita di i cristalli cum'è a semina, u necking, a shoelering, a crescita di diametru uguale è a tailing, u muvimentu di i cristalli di semina è di i crogioli deve esse cuntrullatu accuratamente da questu sistema per risponde à i requisiti di u prucessu di crescita di i cristalli.

Sistema di cuntrollu di a temperatura di riscaldamentu

Questu hè unu di i sistemi principali di u fornu à cristallu unicu, chì hè adupratu per generà calore è cuntrullà accuratamente a temperatura in u fornu. Hè principalmente cumpostu da cumpunenti cum'è riscaldatori, sensori di temperatura è cuntrolli di temperatura. U riscaldatore hè generalmente fattu di materiali cum'è a grafite di alta purezza. Dopu chì a corrente alternata hè stata trasfurmata è ridutta per aumentà a corrente, u riscaldatore genera calore per funde materiali policristallini cum'è u polisiliciu in u crogiolu. U sensore di temperatura monitorizza i cambiamenti di temperatura in u fornu in tempu reale è trasmette u signale di temperatura à u cuntrollore di temperatura. U cuntrollore di temperatura cuntrolla accuratamente a putenza di riscaldamentu secondu i parametri di temperatura impostati è u signale di temperatura di feedback, mantenendu cusì a stabilità di a temperatura in u fornu è furnendu un ambiente di temperatura adattatu per a crescita di i cristalli.

Sistema di vuoto

A funzione principale di u sistema di vacuum hè di creà è mantene un ambiente di vacuum in u fornu durante u prucessu di crescita di i cristalli. L'aria è i gasi d'impurità in u fornu sò estratti per mezu di pompe à vacuum è altri equipaggiamenti per fà chì a pressione di u gasu in u fornu righjunghji un livellu estremamente bassu, generalmente sottu à 5TOR (torr). Questu pò impedisce chì u materiale di silicone sia ossidatu à alte temperature è assicurà a purità è a qualità di a crescita di i cristalli. À u listessu tempu, l'ambiente di vacuum hè ancu favurevule à a rimuzione di l'impurità volatili generate durante u prucessu di crescita di i cristalli è à u miglioramentu di a qualità di u cristallu.

Sistema d'argon

U sistema d'argon ghjoca un rolu in a prutezzione è a regulazione di a pressione in u fornu in u fornu à cristallu unicu. Dopu à l'aspirazione, u gasu d'argon d'alta purità (a purità deve esse superiore à 6 9) hè riempitu in u fornu. Da una parte, pò impedisce à l'aria esterna di entre in u fornu è impedisce à i materiali di silicone di esse ossidati; da l'altra parte, u riempimentu di gasu d'argon pò mantene a pressione in u fornu stabile è furnisce un ambiente di pressione adattatu per a crescita di i cristalli. Inoltre, u flussu di gasu d'argon pò ancu caccià u calore generatu durante u prucessu di crescita di i cristalli, ghjucendu un certu rolu di raffreddamentu.

Sistema di raffreddamentu à acqua

A funzione di u sistema di raffreddamentu à acqua hè di raffreddà i vari cumpunenti à alta temperatura di u fornu à cristallu unicu per assicurà u funziunamentu nurmale è a vita di serviziu di l'equipaggiu. Durante u funziunamentu di u fornu à cristallu unicu, u riscaldatore,crogiolu, l'elettrodu è altri cumpunenti generanu assai calore. S'elli ùn sò micca raffreddati in tempu, l'equipaggiu si surriscaldarà, si deformerà o ancu serà dannighjatu. U sistema di raffreddamentu à acqua elimina u calore di sti cumpunenti circulendu l'acqua di raffreddamentu per mantene a temperatura di l'equipaggiu in un intervallu sicuru. À u listessu tempu, u sistema di raffreddamentu à acqua pò ancu aiutà à aghjustà a temperatura in u fornu per migliurà a precisione di u cuntrollu di a temperatura.

Sistema di cuntrollu elettricu

U sistema di cuntrollu elettricu hè u "cervellu" di u fornu à cristallu unicu, rispunsevule di u monitoraghju è di u cuntrollu di u funziunamentu di tuttu l'equipaggiu. Pò riceve signali da diversi sensori, cum'è sensori di temperatura, sensori di pressione, sensori di pusizione, ecc., è coordinà è cuntrullà u sistema di trasmissione meccanica, u sistema di cuntrollu di a temperatura di riscaldamentu, u sistema di vacuum, u sistema d'argon è u sistema di raffreddamentu à l'acqua basatu annantu à sti signali. Per esempiu, durante u prucessu di crescita di u cristallu, u sistema di cuntrollu elettricu pò aghjustà automaticamente a putenza di riscaldamentu secondu u signale di temperatura rinviatu da u sensore di temperatura; secondu a crescita di u cristallu, pò cuntrullà a velocità di muvimentu è l'angulu di rotazione di u cristallu di semente è di u crogiolu. À u listessu tempu, u sistema di cuntrollu elettricu hà ancu funzioni di diagnosi di guasti è d'allarme, chì ponu rilevà cundizioni anormali di l'equipaggiu in tempu è assicurà u funziunamentu sicuru di l'equipaggiu.