Yksikideuuni on laite, joka käyttäägrafiittilämmitinsulattaa polykiteisiä piimateriaaleja inertissä kaasuympäristössä (argon) ja käyttää Czochralskin menetelmää kasvattamaan sijoittumattomia yksittäiskiteitä. Se koostuu pääasiassa seuraavista järjestelmistä:
Mekaaninen voimansiirtojärjestelmä
Mekaaninen voimansiirtojärjestelmä on yksikiteisen uunin peruskäyttöjärjestelmä, joka on pääasiassa vastuussa kiteiden liikkeen ohjaamisesta jaupokkaat, mukaan lukien siemenkiteiden nostaminen ja pyörittäminen sekäupokkaatSe voi säätää tarkasti parametreja, kuten kiteiden ja upokkaiden sijaintia, nopeutta ja pyörimiskulmaa, varmistaakseen kiteenkasvuprosessin sujuvan etenemisen. Esimerkiksi eri kiteenkasvuvaiheissa, kuten siemennyksessä, kuroutumisessa, olkapäiden muodostumisessa, saman halkaisijan kasvussa ja hännässä, siemenkiteiden ja upokkaiden liikettä on ohjattava tarkasti tämän järjestelmän avulla, jotta se täyttää kiteenkasvun prosessivaatimukset.
Lämmityslämpötilan säätöjärjestelmä
Tämä on yksi yksikiteisen uunin ydinjärjestelmistä, jota käytetään lämmön tuottamiseen ja uunin lämpötilan tarkkaan säätämiseen. Se koostuu pääasiassa komponenteista, kuten lämmittimistä, lämpötila-antureista ja lämpötilansäätimistä. Lämmitin on yleensä valmistettu materiaaleista, kuten erittäin puhtaasta grafiitista. Kun vaihtovirta on muunnettu ja sitä on pienennetty virran lisäämiseksi, lämmitin tuottaa lämpöä polykiteisten materiaalien, kuten polypiin, sulattamiseksi upokkaassa. Lämpötila-anturi valvoo uunin lämpötilan muutoksia reaaliajassa ja lähettää lämpötilasignaalin lämpötilansäätimelle. Lämpötilansäädin säätää tarkasti lämmitystehoa asetettujen lämpötilaparametrien ja takaisinkytkentälämpötilasignaalin mukaisesti, jolloin uunin lämpötila pysyy vakaana ja kiteiden kasvulle tarjotaan sopiva lämpötilaympäristö.
Tyhjiöjärjestelmä
Tyhjiöjärjestelmän päätehtävänä on luoda ja ylläpitää tyhjiöympäristö uunissa kiteenkasvatusprosessin aikana. Uunissa oleva ilma ja epäpuhtauskaasut poistetaan tyhjiöpumppujen ja muiden laitteiden avulla, jolloin kaasunpaine uunissa laskee erittäin alhaiselle tasolle, yleensä alle 5 TOR:iin (torr). Tämä estää piimateriaalin hapettumisen korkeissa lämpötiloissa ja varmistaa kiteenkasvatusprosessin puhtauden ja laadun. Samalla tyhjiöympäristö edistää myös kiteenkasvatusprosessin aikana syntyvien haihtuvien epäpuhtauksien poistamista ja kiteen laadun parantamista.
Argon-järjestelmä
Argonjärjestelmä suojaa ja säätelee uunin painetta yksikiteisessä uunissa. Tyhjiön jälkeen uuniin täytetään erittäin puhdasta argonkaasua (puhtauden on oltava yli 6,9 %). Se estää ulkoilman pääsyn uuniin ja estää piimateriaalien hapettumisen. Toisaalta argonkaasun täyttö voi pitää uunin paineen vakaana ja tarjota sopivan paineympäristön kiteiden kasvulle. Lisäksi argonkaasun virtaus voi myös poistaa kiteiden kasvuprosessin aikana syntyvän lämmön, mikä toimii tietyssä jäähdyttävässä roolissa.
Vesijäähdytysjärjestelmä
Vesijäähdytysjärjestelmän tehtävänä on jäähdyttää yksikiteisen uunin eri korkean lämpötilan komponentteja laitteiden normaalin toiminnan ja käyttöiän varmistamiseksi. Yksikiteisen uunin käytön aikana lämmitin,upokas, elektrodi ja muut komponentit tuottavat paljon lämpöä. Jos niitä ei jäähdytetä ajoissa, laite ylikuumenee, muuttaa muotoaan tai jopa vaurioituu. Vesijäähdytysjärjestelmä poistaa näiden komponenttien lämmön kierrättämällä jäähdytysvettä ja pitämällä laitteen lämpötilan turvallisella alueella. Samalla vesijäähdytysjärjestelmä voi myös auttaa säätämään uunin lämpötilaa, mikä parantaa lämpötilan säädön tarkkuutta.
Sähköinen ohjausjärjestelmä
Sähköinen ohjausjärjestelmä on yksikiteisen uunin "aivot", joka vastaa koko laitteen toiminnan valvonnasta ja ohjaamisesta. Se voi vastaanottaa signaaleja erilaisilta antureilta, kuten lämpötila-antureilta, paineantureilta, asentoantureilta jne., ja koordinoida ja ohjata mekaanista voimansiirtojärjestelmää, lämmityslämpötilan säätöjärjestelmää, tyhjiöjärjestelmää, argonjärjestelmää ja vesijäähdytysjärjestelmää näiden signaalien perusteella. Esimerkiksi kiteen kasvuprosessin aikana sähköinen ohjausjärjestelmä voi automaattisesti säätää lämmitystehoa lämpötila-anturin takaisin syöttämän lämpötilasignaalin mukaan; kiteen kasvun mukaan se voi ohjata siemenkiteen ja upokkaan liikenopeutta ja pyörimiskulmaa. Samalla sähköisessä ohjausjärjestelmässä on myös vikadiagnostiikka- ja hälytystoiminnot, jotka voivat havaita laitteen poikkeavat tilat ajoissa ja varmistaa laitteen turvallisen käytön.
Julkaisun aika: 23. syyskuuta 2024