सिंगल क्रिस्टल फर्नेस एक ऐसा उपकरण है जो उपयोग करता हैग्रेफाइट हीटरयह एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें अक्रिय गैस (आर्गन) वातावरण में बहुक्रिस्टलीय सिलिकॉन पदार्थों को पिघलाया जाता है और गैर-विस्थापित एकल क्रिस्टलों को विकसित करने के लिए चोक्रालस्की विधि का उपयोग किया जाता है। यह मुख्य रूप से निम्नलिखित प्रणालियों से मिलकर बनी है:
यांत्रिक संचरण प्रणाली
एकल क्रिस्टल भट्टी की मूल संचालन प्रणाली यांत्रिक संचरण प्रणाली है, जो मुख्य रूप से क्रिस्टलों की गति को नियंत्रित करने के लिए जिम्मेदार है।क्रूसिबलजिसमें बीज क्रिस्टलों को उठाना और घुमाना और उठाना और घुमाना शामिल है।क्रूसिबलयह क्रिस्टल वृद्धि प्रक्रिया की सुचारू प्रगति सुनिश्चित करने के लिए क्रिस्टल और क्रूसिबल की स्थिति, गति और घूर्णन कोण जैसे मापदंडों को सटीक रूप से समायोजित कर सकता है। उदाहरण के लिए, सीडिंग, नेकिंग, शोल्डरिंग, समान व्यास वृद्धि और टेलिंग जैसे विभिन्न क्रिस्टल वृद्धि चरणों में, क्रिस्टल वृद्धि की प्रक्रिया आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए इस प्रणाली द्वारा बीज क्रिस्टल और क्रूसिबल की गति को सटीक रूप से नियंत्रित करना आवश्यक है।
हीटिंग तापमान नियंत्रण प्रणाली
यह एकल क्रिस्टल भट्टी की प्रमुख प्रणालियों में से एक है, जिसका उपयोग भट्टी में ऊष्मा उत्पन्न करने और तापमान को सटीक रूप से नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। इसमें मुख्य रूप से हीटर, तापमान सेंसर और तापमान नियंत्रक जैसे घटक शामिल होते हैं। हीटर आमतौर पर उच्च शुद्धता वाले ग्रेफाइट जैसी सामग्री से बना होता है। प्रत्यावर्ती धारा को रूपांतरित और अपचयित करके धारा को बढ़ाने के बाद, हीटर ऊष्मा उत्पन्न करता है जिससे क्रूसिबल में पॉलीसिलिकॉन जैसी बहुक्रिस्टलीय सामग्री पिघल जाती है। तापमान सेंसर भट्टी में तापमान परिवर्तन की वास्तविक समय में निगरानी करता है और तापमान सिग्नल को तापमान नियंत्रक को भेजता है। तापमान नियंत्रक निर्धारित तापमान मापदंडों और प्राप्त तापमान सिग्नल के अनुसार तापन शक्ति को सटीक रूप से नियंत्रित करता है, जिससे भट्टी में तापमान की स्थिरता बनी रहती है और क्रिस्टल वृद्धि के लिए उपयुक्त तापमान वातावरण प्राप्त होता है।
वैक्यूम सिस्टम
वैक्यूम सिस्टम का मुख्य कार्य क्रिस्टल निर्माण प्रक्रिया के दौरान भट्टी में निर्वात वातावरण बनाना और बनाए रखना है। भट्टी में मौजूद हवा और अशुद्ध गैसों को वैक्यूम पंप और अन्य उपकरणों के माध्यम से बाहर निकाला जाता है, जिससे भट्टी में गैस का दबाव अत्यंत कम हो जाता है, आमतौर पर 5TOR (टॉर) से नीचे। इससे सिलिकॉन पदार्थ को उच्च तापमान पर ऑक्सीकृत होने से बचाया जा सकता है और क्रिस्टल निर्माण की शुद्धता और गुणवत्ता सुनिश्चित की जा सकती है। साथ ही, निर्वात वातावरण क्रिस्टल निर्माण प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न होने वाली वाष्पशील अशुद्धियों को दूर करने और क्रिस्टल की गुणवत्ता में सुधार करने में भी सहायक होता है।
आर्गन प्रणाली
एकल क्रिस्टल भट्टी में, आर्गन प्रणाली भट्टी के दबाव को बनाए रखने और नियंत्रित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। वैक्यूम करने के बाद, उच्च शुद्धता वाली आर्गन गैस (शुद्धता 6.9% से अधिक होनी चाहिए) भट्टी में भरी जाती है। इससे एक ओर तो भट्टी में बाहरी हवा का प्रवेश रुकता है और सिलिकॉन पदार्थों का ऑक्सीकरण नहीं होता; दूसरी ओर, आर्गन गैस भरने से भट्टी का दबाव स्थिर बना रहता है और क्रिस्टल वृद्धि के लिए उपयुक्त दबाव वातावरण मिलता है। इसके अतिरिक्त, आर्गन गैस का प्रवाह क्रिस्टल वृद्धि प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न ऊष्मा को भी दूर करता है, जिससे शीतलन में भी मदद मिलती है।
जल शीतलन प्रणाली
जल शीतलन प्रणाली का कार्य एकल क्रिस्टल भट्टी के विभिन्न उच्च तापमान वाले घटकों को ठंडा करना है ताकि उपकरण का सामान्य संचालन और सेवा जीवन सुनिश्चित हो सके। एकल क्रिस्टल भट्टी के संचालन के दौरान, हीटर,क्रूसिबलइलेक्ट्रोड और अन्य घटक अत्यधिक ऊष्मा उत्पन्न करते हैं। यदि इन्हें समय पर ठंडा न किया जाए, तो उपकरण अत्यधिक गर्म हो जाएगा, विकृत हो जाएगा या क्षतिग्रस्त भी हो सकता है। जल शीतलन प्रणाली ठंडे पानी को प्रवाहित करके इन घटकों की ऊष्मा को दूर करती है, जिससे उपकरण का तापमान सुरक्षित सीमा के भीतर बना रहता है। साथ ही, जल शीतलन प्रणाली भट्टी के तापमान को समायोजित करने में भी सहायता करती है, जिससे तापमान नियंत्रण की सटीकता में सुधार होता है।
विद्युत नियंत्रण प्रणाली
एकल क्रिस्टल भट्टी का विद्युत नियंत्रण तंत्र इसका "मस्तिष्क" है, जो संपूर्ण उपकरण के संचालन की निगरानी और नियंत्रण के लिए जिम्मेदार है। यह तापमान संवेदक, दाब संवेदक, स्थिति संवेदक आदि जैसे विभिन्न संवेदकों से संकेत प्राप्त कर सकता है और इन संकेतों के आधार पर यांत्रिक संचरण प्रणाली, तापन तापमान नियंत्रण प्रणाली, निर्वात प्रणाली, आर्गन प्रणाली और जल शीतलन प्रणाली का समन्वय और नियंत्रण कर सकता है। उदाहरण के लिए, क्रिस्टल वृद्धि प्रक्रिया के दौरान, विद्युत नियंत्रण तंत्र तापमान संवेदक द्वारा प्राप्त तापमान संकेत के अनुसार तापन शक्ति को स्वचालित रूप से समायोजित कर सकता है; क्रिस्टल की वृद्धि के अनुसार, यह बीज क्रिस्टल और क्रूसिबल की गति और घूर्णन कोण को नियंत्रित कर सकता है। साथ ही, विद्युत नियंत्रण तंत्र में दोष निदान और अलार्म कार्यक्षमता भी होती है, जो उपकरण की असामान्य स्थितियों का समय पर पता लगाकर उसके सुरक्षित संचालन को सुनिश्चित करती है।
पोस्ट करने का समय: 23 सितंबर 2024