X'inhuma s-sitt sistemi ta' forn ta' kristall wieħed

Forn ta' kristall wieħed huwa apparat li jużaheater tal-grafitabiex idub materjali tas-silikon polikristallini f'ambjent ta' gass inert (argon) u juża l-metodu Czochralski biex jikber kristalli singoli mhux diżlokati. Huwa magħmul prinċipalment mis-sistemi li ġejjin:

Sistema ta' trasmissjoni mekkanika

Is-sistema ta' trasmissjoni mekkanika hija s-sistema operattiva bażika tal-forn ta' kristall wieħed, li hija prinċipalment responsabbli għall-kontroll tal-moviment tal-kristalli ugriġjoli, inkluż l-irfigħ u r-rotazzjoni tal-kristalli taż-żerriegħa u l-irfigħ u r-rotazzjoni ta'griġjoliJista' jaġġusta b'mod preċiż parametri bħall-pożizzjoni, il-veloċità u l-angolu tar-rotazzjoni tal-kristalli u l-griġjoli biex jiżgura l-progress bla xkiel tal-proċess tat-tkabbir tal-kristalli. Pereżempju, fi stadji differenti tat-tkabbir tal-kristalli bħaż-żrigħ, l-għonq, l-ispallejn, it-tkabbir b'dijametru ugwali u t-tħin, il-moviment tal-kristalli taż-żerriegħa u l-griġjoli jeħtieġ li jiġi kkontrollat ​​b'mod preċiż minn din is-sistema biex tissodisfa r-rekwiżiti tal-proċess tat-tkabbir tal-kristalli.

Sistema ta' kontroll tat-temperatura tat-tisħin

Din hija waħda mis-sistemi ewlenin tal-forn ta' kristall wieħed, li tintuża biex tiġġenera s-sħana u tikkontrolla b'mod preċiż it-temperatura fil-forn. Hija magħmula prinċipalment minn komponenti bħal ħiters, sensuri tat-temperatura, u kontrolluri tat-temperatura. Il-ħiter ġeneralment ikun magħmul minn materjali bħal grafit ta' purità għolja. Wara li l-kurrent alternanti jiġi trasformat u mnaqqas biex tiżdied il-kurrent, il-ħiter jiġġenera s-sħana biex idub materjali polikristallini bħal polisilikon fil-griġjol. Is-senser tat-temperatura jimmonitorja l-bidliet fit-temperatura fil-forn f'ħin reali u jittrażmetti s-sinjal tat-temperatura lill-kontrollur tat-temperatura. Il-kontrollur tat-temperatura jikkontrolla b'mod preċiż il-qawwa tat-tisħin skont il-parametri tat-temperatura stabbiliti u s-sinjal tat-temperatura ta' feedback, u b'hekk iżomm l-istabbiltà tat-temperatura fil-forn u jipprovdi ambjent ta' temperatura adattat għat-tkabbir tal-kristalli.

Sistema tal-vakwu

Il-funzjoni ewlenija tas-sistema tal-vakwu hija li toħloq u żżomm ambjent tal-vakwu fil-forn matul il-proċess tat-tkabbir tal-kristall. L-arja u l-gassijiet tal-impurità fil-forn jiġu estratti permezz ta' pompi tal-vakwu u tagħmir ieħor biex il-pressjoni tal-gass fil-forn tilħaq livell estremament baxx, ġeneralment taħt il-5TOR (torr). Dan jista' jipprevjeni li l-materjal tas-silikon jiġi ossidizzat f'temperaturi għoljin u jiżgura l-purità u l-kwalità tat-tkabbir tal-kristall. Fl-istess ħin, l-ambjent tal-vakwu huwa wkoll favorevoli għat-tneħħija tal-impuritajiet volatili ġġenerati matul il-proċess tat-tkabbir tal-kristall u t-titjib tal-kwalità tal-kristall.

Sistema tal-argon

Is-sistema tal-argon għandha rwol fil-protezzjoni u r-regolazzjoni tal-pressjoni fil-forn fil-forn tal-kristall wieħed. Wara l-vakwu, il-forn jimtela bil-gass tal-argon ta' purità għolja (il-purità trid tkun 'il fuq minn 6.9). Minn naħa waħda, jista' jipprevjeni li l-arja ta' barra tidħol fil-forn u jipprevjeni li l-materjali tas-silikon jiġu ossidizzati; min-naħa l-oħra, il-mili tal-gass tal-argon jista' jżomm il-pressjoni fil-forn stabbli u jipprovdi ambjent ta' pressjoni adattat għat-tkabbir tal-kristalli. Barra minn hekk, il-fluss tal-gass tal-argon jista' wkoll ineħħi s-sħana ġġenerata matul il-proċess tat-tkabbir tal-kristall, u b'hekk ikollu ċertu rwol ta' tkessiħ.

Sistema tat-tkessiħ tal-ilma

Il-funzjoni tas-sistema tat-tkessiħ tal-ilma hija li tkessaħ id-diversi komponenti b'temperatura għolja tal-forn b'kristall wieħed biex tiżgura t-tħaddim normali u l-ħajja tas-servizz tat-tagħmir. Matul it-tħaddim tal-forn b'kristall wieħed, il-ħiter,griġjol, l-elettrodu u komponenti oħra jiġġeneraw ħafna sħana. Jekk ma jitkessħux fil-ħin, it-tagħmir jisħon iżżejjed, jiddeforma jew saħansitra jiġrilu l-ħsara. Is-sistema tat-tkessiħ tal-ilma tneħħi s-sħana ta' dawn il-komponenti billi tiċċirkola l-ilma tat-tkessiħ biex iżżomm it-temperatura tat-tagħmir f'medda sigura. Fl-istess ħin, is-sistema tat-tkessiħ tal-ilma tista' wkoll tgħin fl-aġġustament tat-temperatura fil-forn biex ittejjeb l-eżattezza tal-kontroll tat-temperatura.

Sistema ta' kontroll elettriku

Is-sistema ta' kontroll elettriku hija l-"moħħ" tal-forn b'kristall wieħed, responsabbli għall-monitoraġġ u l-kontroll tat-tħaddim tat-tagħmir kollu. Tista' tirċievi sinjali minn diversi sensuri, bħal sensuri tat-temperatura, sensuri tal-pressjoni, sensuri tal-pożizzjoni, eċċ., u tikkoordina u tikkontrolla s-sistema ta' trasmissjoni mekkanika, is-sistema ta' kontroll tat-temperatura tat-tisħin, is-sistema tal-vakwu, is-sistema tal-argon u s-sistema tat-tkessiħ tal-ilma bbażati fuq dawn is-sinjali. Pereżempju, matul il-proċess tat-tkabbir tal-kristall, is-sistema ta' kontroll elettriku tista' taġġusta awtomatikament il-qawwa tat-tisħin skont is-sinjal tat-temperatura mibgħut lura mis-senser tat-temperatura; skont it-tkabbir tal-kristall, tista' tikkontrolla l-veloċità tal-moviment u l-angolu tar-rotazzjoni tal-kristall taż-żerriegħa u l-griġjol. Fl-istess ħin, is-sistema ta' kontroll elettriku għandha wkoll funzjonijiet ta' dijanjosi ta' ħsarat u allarm, li jistgħu jiskopru kundizzjonijiet anormali tat-tagħmir fil-ħin u jiżguraw it-tħaddim sikur tat-tagħmir.