Monokristalna peć je uređaj koji koristigrafitni grijačza taljenje polikristalnih silicijskih materijala u okruženju inertnog plina (argona) i koristi Czochralskijevu metodu za rast nedislociranih monokristala. Uglavnom se sastoji od sljedećih sustava:
Mehanički prijenosni sustav
Mehanički prijenosni sustav je osnovni operativni sustav peći za monokristale, koji je uglavnom odgovoran za kontrolu kretanja kristala ilonci, uključujući podizanje i rotaciju kristala sjemena i podizanje i rotacijulonciMože precizno podesiti parametre poput položaja, brzine i kuta rotacije kristala i lončića kako bi se osigurao nesmetan napredak procesa rasta kristala. Na primjer, u različitim fazama rasta kristala kao što su stvaranje sjemena, stvaranje vrata, stvaranje ramena, rast jednakog promjera i stvaranje repa, kretanje sjemena kristala i lončića mora biti precizno kontrolirano ovim sustavom kako bi se zadovoljili procesni zahtjevi rasta kristala.
Sustav za kontrolu temperature grijanja
Ovo je jedan od ključnih sustava peći za monokristale, koji se koristi za generiranje topline i preciznu kontrolu temperature u peći. Uglavnom se sastoji od komponenti kao što su grijači, temperaturni senzori i regulatori temperature. Grijač je obično izrađen od materijala poput grafita visoke čistoće. Nakon što se izmjenična struja transformira i smanji kako bi se povećala struja, grijač generira toplinu za taljenje polikristalnih materijala poput polisilicija u lončiću. Temperaturni senzor prati promjene temperature u peći u stvarnom vremenu i prenosi temperaturni signal regulatoru temperature. Regulator temperature precizno kontrolira snagu grijanja prema postavljenim temperaturnim parametrima i povratnom temperaturnom signalu, čime se održava stabilnost temperature u peći i osigurava prikladno temperaturno okruženje za rast kristala.
Vakuumski sustav
Glavna funkcija vakuumskog sustava je stvaranje i održavanje vakuumskog okruženja u peći tijekom procesa rasta kristala. Zrak i nečistoće iz peći se odvode pomoću vakuumskih pumpi i druge opreme kako bi se tlak plina u peći snizio na izuzetno nisku razinu, općenito ispod 5TOR (torr). To može spriječiti oksidaciju silicijskog materijala na visokim temperaturama i osigurati čistoću i kvalitetu rasta kristala. Istovremeno, vakuumsko okruženje pogoduje uklanjanju hlapljivih nečistoća nastalih tijekom procesa rasta kristala i poboljšanju kvalitete kristala.
Argonski sustav
Argonski sustav igra ulogu u zaštiti i regulaciji tlaka u peći za monokristale. Nakon vakuumiranja, peć se puni argonom visoke čistoće (čistoća mora biti iznad 6,9). S jedne strane, može spriječiti ulazak vanjskog zraka u peć i spriječiti oksidaciju silicijskih materijala; s druge strane, punjenje argonom može održavati tlak u peći stabilnim i osigurati prikladno tlačno okruženje za rast kristala. Osim toga, protok argona također može odvesti toplinu stvorenu tijekom procesa rasta kristala, igrajući određenu ulogu hlađenja.
Sustav vodenog hlađenja
Funkcija sustava za vodeno hlađenje je hlađenje različitih visokotemperaturnih komponenti monokristalne peći kako bi se osigurao normalan rad i vijek trajanja opreme. Tijekom rada monokristalne peći, grijač,lonac, elektroda i ostale komponente generirat će puno topline. Ako se ne ohlade na vrijeme, oprema će se pregrijati, deformirati ili čak oštetiti. Sustav vodenog hlađenja odvodi toplinu ovih komponenti cirkulacijom rashladne vode kako bi temperatura opreme ostala unutar sigurnog raspona. Istovremeno, sustav vodenog hlađenja može pomoći i u podešavanju temperature u peći radi poboljšanja točnosti regulacije temperature.
Električni upravljački sustav
Električni upravljački sustav je "mozak" peći za monokristale, odgovoran za praćenje i kontrolu rada cijele opreme. Može primati signale iz različitih senzora, kao što su temperaturni senzori, senzori tlaka, senzori položaja itd., te koordinirati i kontrolirati mehanički prijenosni sustav, sustav kontrole temperature grijanja, vakuumski sustav, argonski sustav i sustav vodenog hlađenja na temelju tih signala. Na primjer, tijekom procesa rasta kristala, električni upravljački sustav može automatski prilagoditi snagu grijanja prema temperaturnom signalu koji vraća temperaturni senzor; prema rastu kristala, može kontrolirati brzinu kretanja i kut rotacije kristalne sjemenke i lončića. Istovremeno, električni upravljački sustav ima i funkcije dijagnostike kvarova i alarma, koje mogu na vrijeme otkriti abnormalna stanja opreme i osigurati siguran rad opreme.
Vrijeme objave: 23. rujna 2024.