Unukristala forno estas aparato, kiu uzasgrafita hejtilofandi polikristalajn siliciajn materialojn en inerta gasa (argona) medio kaj uzas la metodon de Czochralski por kreskigi nedislokigitajn unuopajn kristalojn. Ĝi konsistas ĉefe el la jenaj sistemoj:
Mekanika transmisisistemo
La mekanika transmisisistemo estas la baza operaciumo de la unukristala forno, kiu ĉefe respondecas pri la kontrolado de la movado de kristaloj kajkrisoloj, inkluzive de la levo kaj rotacio de semkristaloj kaj la levo kaj rotacio dekrisolojĜi povas precize agordi parametrojn kiel la pozicion, rapidon kaj rotacian angulon de kristaloj kaj krisolo por certigi la glatan progreson de la kristala kreskoprocezo. Ekzemple, en malsamaj kristalaj kreskostadioj kiel semado, krurigo, ŝultroformiĝo, egaldiametra kresko kaj postsekvado, la movado de semkristaloj kaj krisolo devas esti precize kontrolita per ĉi tiu sistemo por plenumi la procezajn postulojn de kristala kresko.
Sistemo por kontroli hejtadon kaj temperaturon
Ĉi tiu estas unu el la kernaj sistemoj de la unukristala forno, kiu estas uzata por generi varmon kaj precize kontroli la temperaturon en la forno. Ĝi konsistas ĉefe el komponantoj kiel hejtiloj, temperatursensiloj kaj temperaturregiloj. La hejtilo kutime estas farita el materialoj kiel altpureca grafito. Post kiam la alterna kurento estas transformita kaj reduktita por pliigi la kurenton, la hejtilo generas varmon por fandi polikristalajn materialojn kiel polisilicio en la krisolo. La temperatursensilo monitoras la temperaturŝanĝojn en la forno en reala tempo kaj transdonas la temperatursignalon al la temperaturregilo. La temperaturregilo precize kontrolas la hejtan potencon laŭ la agorditaj temperaturparametroj kaj la retrosciiga temperatursignalo, tiel konservante la stabilecon de la temperaturo en la forno kaj provizante taŭgan temperaturmedion por kristalkresko.
Vakua sistemo
La ĉefa funkcio de la vakua sistemo estas krei kaj konservi vakuan medion en la forno dum la kristalkreskiga procezo. La aero kaj malpuraĵaj gasoj en la forno estas eltiritaj per vakuaj pumpiloj kaj aliaj ekipaĵoj por atingi ekstreme malaltan nivelon de la gaspremo en la forno, ĝenerale sub 5TOR (toroj). Tio povas malhelpi la oksidiĝon de la silicia materialo ĉe altaj temperaturoj kaj certigi la purecon kaj kvaliton de la kristalkresko. Samtempe, la vakua medio ankaŭ favoras la forigon de volatilaj malpuraĵoj generitaj dum la kristalkreskiga procezo kaj plibonigon de la kvalito de la kristalo.
Argona sistemo
La argona sistemo ludas rolon en protektado kaj reguligo de la premo en la forno en la unukristala forno. Post vakuado, altpureca argona gaso (pureco devas esti super 6/9) estas plenigita en la fornon. Unuflanke, ĝi povas malhelpi eksteran aeron eniri la fornon kaj malhelpi oksidiĝon de siliciaj materialoj; aliflanke, la plenigado per argona gaso povas konservi la premon en la forno stabila kaj provizi taŭgan preman medion por kristala kresko. Krome, la fluo de argona gaso ankaŭ povas forigi la varmon generitan dum la kristala kreskoprocezo, ludante certan malvarmigan rolon.
Akva malvarmiga sistemo
La funkcio de la akvomalvarmiga sistemo estas malvarmigi la diversajn alttemperaturajn komponantojn de la unukristala forno por certigi la normalan funkciadon kaj servodaŭron de la ekipaĵo. Dum la funkciado de la unukristala forno, la hejtilo,krisolo, elektrodo kaj aliaj komponantoj generos multe da varmo. Se ili ne estas malvarmigitaj ĝustatempe, la ekipaĵo trovarmiĝos, deformiĝos aŭ eĉ difektiĝos. La akvomalvarmiga sistemo forigas la varmon de ĉi tiuj komponantoj per cirkuligo de malvarmiga akvo por konservi la temperaturon de la ekipaĵo ene de sekura intervalo. Samtempe, la akvomalvarmiga sistemo ankaŭ povas helpi en la alĝustigo de la temperaturo en la forno por plibonigi la precizecon de la temperaturkontrolo.
Elektra kontrolsistemo
La elektra stirsistemo estas la "cerbo" de la unukristala forno, respondeca pri monitorado kaj kontrolado de la funkciado de la tuta ekipaĵo. Ĝi povas ricevi signalojn de diversaj sensiloj, kiel ekzemple temperatursensiloj, premsensiloj, pozicisensiloj, ktp., kaj kunordigi kaj kontroli la mekanikan transmisian sistemon, varmigtemperaturregulan sistemon, vakuosistemon, argonsistemon kaj akvan malvarmigan sistemon surbaze de ĉi tiuj signaloj. Ekzemple, dum la kristalkreskiga procezo, la elektra stirsistemo povas aŭtomate alĝustigi la varmigpotencon laŭ la temperatursignalo resendita de la temperatursensilo; laŭ la kresko de la kristalo, ĝi povas kontroli la movrapidecon kaj rotacian angulon de la semkristalo kaj la krisolo. Samtempe, la elektra stirsistemo ankaŭ havas diagnozajn kaj alarmajn funkciojn, kiuj povas ĝustatempe detekti nenormalajn kondiĉojn de la ekipaĵo kaj certigi la sekuran funkciadon de la ekipaĵo.
Afiŝtempo: 23-a de septembro 2024