Kādas ir sešas monokristāla krāsns sistēmas?

Monokristāla krāsns ir ierīce, kas izmantografīta sildītājskausēt polikristāliskus silīcija materiālus inertas gāzes (argona) vidē un izmantot Čohraļska metodi nedislokētu monokristālu audzēšanai. Tas galvenokārt sastāv no šādām sistēmām:

Mehāniskā transmisijas sistēma

Mehāniskā transmisijas sistēma ir monokristāla krāsns pamata operētājsistēma, kas galvenokārt ir atbildīga par kristālu kustības kontroli untīģeļi, ieskaitot sēklu kristālu pacelšanu un rotāciju, kā arī pacelšanu un rotācijutīģeļiTā var precīzi pielāgot tādus parametrus kā kristālu un tīģeļu pozīcija, ātrums un rotācijas leņķis, lai nodrošinātu kristālu augšanas procesa vienmērīgu norisi. Piemēram, dažādos kristālu augšanas posmos, piemēram, iesējumā, kakliņā, plecu veidošanā, vienāda diametra augšanā un astes veidošanā, šai sistēmai ir precīzi jākontrolē iesēklu kristālu un tīģeļu kustība, lai izpildītu kristālu augšanas procesa prasības.

Apkures temperatūras kontroles sistēma

Šī ir viena no monokristāla krāsns pamatsistēmām, ko izmanto siltuma ģenerēšanai un precīzai temperatūras kontrolei krāsnī. Tā galvenokārt sastāv no tādiem komponentiem kā sildītāji, temperatūras sensori un temperatūras regulatori. Sildītājs parasti ir izgatavots no tādiem materiāliem kā augstas tīrības pakāpes grafīts. Pēc tam, kad maiņstrāva ir pārveidota un samazināta, lai palielinātu strāvu, sildītājs ģenerē siltumu, lai tīģelī izkausētu polikristāliskus materiālus, piemēram, polisilīciju. Temperatūras sensors reāllaikā uzrauga temperatūras izmaiņas krāsnī un pārraida temperatūras signālu temperatūras regulatoram. Temperatūras regulators precīzi kontrolē sildīšanas jaudu atbilstoši iestatītajiem temperatūras parametriem un atgriezeniskās saites temperatūras signālam, tādējādi saglabājot temperatūras stabilitāti krāsnī un nodrošinot piemērotu temperatūras vidi kristālu augšanai.

Vakuuma sistēma

Vakuuma sistēmas galvenā funkcija ir kristālu augšanas procesa laikā radīt un uzturēt vakuuma vidi krāsnī. Gaiss un piemaisījumu gāzes no krāsns tiek izsūknētas, izmantojot vakuuma sūkņus un citas iekārtas, lai gāzes spiediens krāsnī sasniegtu ārkārtīgi zemu līmeni, parasti zem 5 TOR (torr). Tas var novērst silīcija materiāla oksidēšanos augstās temperatūrās un nodrošināt kristālu augšanas tīrību un kvalitāti. Vienlaikus vakuuma vide veicina arī kristālu augšanas procesā radušos gaistošo piemaisījumu noņemšanu un kristālu kvalitātes uzlabošanu.

Argona sistēma

Argona sistēmai ir nozīme krāsns spiediena aizsardzībā un regulēšanā monokristāla krāsnī. Pēc vakuuma veidošanas krāsnī tiek iepildīta augstas tīrības pakāpes argona gāze (tīrībai jābūt virs 6,9). No vienas puses, tā var novērst ārējā gaisa iekļūšanu krāsnī un novērst silīcija materiālu oksidēšanos; no otras puses, argona gāzes iepildīšana var uzturēt spiedienu krāsnī stabilu un nodrošināt piemērotu spiediena vidi kristālu augšanai. Turklāt argona gāzes plūsma var arī noņemt kristālu augšanas procesā radīto siltumu, veicot zināmu dzesēšanas lomu.

Ūdens dzesēšanas sistēma

Ūdens dzesēšanas sistēmas funkcija ir atdzesēt dažādas monokristāla krāsns augstas temperatūras sastāvdaļas, lai nodrošinātu iekārtas normālu darbību un kalpošanas laiku. Monokristāla krāsns darbības laikā sildītājs,tīģelis, elektrods un citas sastāvdaļas radīs daudz siltuma. Ja tās netiks savlaicīgi atdzesētas, iekārta pārkarsīs, deformēsies vai pat tiks sabojāta. Ūdens dzesēšanas sistēma atņem šo sastāvdaļu siltumu, cirkulējot dzesēšanas ūdeni, lai uzturētu iekārtas temperatūru drošā diapazonā. Vienlaikus ūdens dzesēšanas sistēma var arī palīdzēt regulēt temperatūru krāsnī, lai uzlabotu temperatūras kontroles precizitāti.

Elektriskā vadības sistēma

Elektriskā vadības sistēma ir monokristāla krāsns "smadzenes", kas atbild par visas iekārtas darbības uzraudzību un kontroli. Tā var saņemt signālus no dažādiem sensoriem, piemēram, temperatūras sensoriem, spiediena sensoriem, pozīcijas sensoriem utt., un, pamatojoties uz šiem signāliem, koordinēt un vadīt mehāniskās transmisijas sistēmu, sildīšanas temperatūras kontroles sistēmu, vakuuma sistēmu, argona sistēmu un ūdens dzesēšanas sistēmu. Piemēram, kristāla augšanas procesa laikā elektriskā vadības sistēma var automātiski pielāgot sildīšanas jaudu atbilstoši temperatūras signālam, ko atgriež temperatūras sensors; atbilstoši kristāla augšanai tā var kontrolēt sēklas kristāla un tīģeļa kustības ātrumu un rotācijas leņķi. Vienlaikus elektriskajai vadības sistēmai ir arī kļūmju diagnostikas un trauksmes funkcijas, kas var savlaicīgi atklāt iekārtas anomālijas un nodrošināt iekārtas drošu darbību.