Millised on monokristalli ahju kuus süsteemi?

Monokristalli ahi on seade, mis kasutabgrafiidikütteseadepolükristalliliste ränimaterjalide sulatamiseks inertse gaasi (argooni) keskkonnas ja Czochralski meetodil mittedislokeerunud monokristallide kasvatamiseks. See koosneb peamiselt järgmistest süsteemidest:

Mehaaniline ülekandesüsteem

Mehaaniline ülekandesüsteem on monokristalliahju põhiline operatsioonisüsteem, mis vastutab peamiselt kristallide liikumise juhtimise eest jatiiglid, sealhulgas seemnekristallide tõstmine ja pöörlemine ning tõstmine ja pöörleminetiiglidSee suudab täpselt reguleerida parameetreid, nagu kristallide ja tiiglite asukoht, kiirus ja pöördenurk, et tagada kristallikasvu protsessi sujuv kulgemine. Näiteks erinevates kristallikasvu etappides, nagu külv, kaelus, õlg, võrdse läbimõõduga kasv ja saba, peab see süsteem seemnekristallide ja tiiglite liikumist täpselt juhtima, et see vastaks kristallikasvu protsessi nõuetele.

Küttetemperatuuri juhtimissüsteem

See on üks monokristalliahju põhisüsteeme, mida kasutatakse soojuse genereerimiseks ja ahju temperatuuri täpseks reguleerimiseks. See koosneb peamiselt sellistest komponentidest nagu kütteseadmed, temperatuuriandurid ja temperatuuriregulaatorid. Kütteseade on tavaliselt valmistatud sellistest materjalidest nagu kõrge puhtusastmega grafiit. Pärast vahelduvvoolu muundamist ja voolu suurendamiseks vähendamist tekitab kütteseade soojust polükristalliliste materjalide, näiteks polükristallilise räni sulatamiseks tiiglis. Temperatuuriandur jälgib ahju temperatuurimuutusi reaalajas ja edastab temperatuurisignaali temperatuuriregulaatorile. Temperatuuriregulaator reguleerib täpselt küttevõimsust vastavalt seatud temperatuuriparameetritele ja tagasiside temperatuurisignaalile, säilitades seeläbi ahju temperatuuri stabiilsuse ja pakkudes kristallide kasvuks sobivat temperatuurikeskkonda.

Vaakumsüsteem

Vaakumsüsteemi peamine ülesanne on kristallide kasvuprotsessi ajal ahjus vaakumkeskkonna loomine ja säilitamine. Ahjus olev õhk ja lisandgaasid eemaldatakse vaakumpumpade ja muude seadmete abil, et viia gaasirõhk ahjus äärmiselt madalale tasemele, tavaliselt alla 5 TORi (torri). See aitab vältida ränimaterjali oksüdeerumist kõrgetel temperatuuridel ning tagada kristallide kasvu puhtuse ja kvaliteedi. Samal ajal soodustab vaakumkeskkond ka kristallide kasvuprotsessi käigus tekkivate lenduvate lisandite eemaldamist ja kristallide kvaliteedi parandamist.

Argooni süsteem

Argoonisüsteem mängib rolli monokristalliahjus ahju rõhu kaitsmisel ja reguleerimisel. Pärast vaakumiga puhastamist täidetakse ahju kõrge puhtusastmega argoongaas (puhtus peab olema üle 6,9). See takistab välisõhu sisenemist ahju ja ränimaterjalide oksüdeerumist; teisest küljest aitab argoongaasi lisamine hoida ahju rõhku stabiilsena ja luua kristallide kasvuks sobiva rõhukeskkonna. Lisaks sellele aitab argoongaasi vool eemaldada kristallide kasvuprotsessi käigus tekkivat soojust, täites teatud jahutavat rolli.

Veejahutussüsteem

Vesijahutussüsteemi ülesanne on jahutada monokristalli ahju erinevaid kõrge temperatuuriga komponente, et tagada seadme normaalne töö ja kasutusiga. Monokristalli ahju töötamise ajal kütteseade,tiigel, elektrood ja muud komponendid tekitavad palju soojust. Kui neid õigeaegselt ei jahutata, kuumeneb seade üle, deformeerub või isegi kahjustub. Vesijahutussüsteem juhib nende komponentide soojuse eemale jahutusvee ringluse abil, et hoida seadme temperatuuri ohutus vahemikus. Samal ajal aitab vesijahutussüsteem ka ahju temperatuuri reguleerida, et parandada temperatuuri reguleerimise täpsust.

Elektriline juhtimissüsteem

Elektriline juhtimissüsteem on monokristalli ahju "aju", mis vastutab kogu seadme töö jälgimise ja juhtimise eest. See suudab vastu võtta signaale erinevatelt anduritelt, näiteks temperatuurianduritelt, rõhuanduritelt, positsioonianduritelt jne, ning nende signaalide põhjal koordineerida ja juhtida mehaanilist ülekandesüsteemi, küttetemperatuuri juhtimissüsteemi, vaakumsüsteemi, argoonisüsteemi ja vesijahutussüsteemi. Näiteks kristalli kasvuprotsessi ajal saab elektriline juhtimissüsteem automaatselt reguleerida küttevõimsust vastavalt temperatuuriandurilt tagasi edastatud temperatuurisignaalile; vastavalt kristalli kasvule saab see juhtida seemnekristalli ja tiigli liikumiskiirust ja pöördenurka. Samal ajal on elektrilisel juhtimissüsteemil ka rikete diagnoosimise ja häirefunktsioonid, mis suudavad õigeaegselt tuvastada seadme ebanormaalseid tingimusi ja tagada seadme ohutu töö.