Akých je šesť systémov monokryštálovej pece?

Monokryštálová pec je zariadenie, ktoré používagrafitový ohrievačna tavenie polykryštalických kremíkových materiálov v prostredí inertného plynu (argónu) a využíva Czochralského metódu na pestovanie nedislokovaných monokryštálov. Pozostáva hlavne z nasledujúcich systémov:

Mechanický prevodový systém

Mechanický prenosový systém je základným operačným systémom monokryštálovej pece, ktorý je zodpovedný hlavne za riadenie pohybu kryštálov atégliky, vrátane zdvíhania a rotácie zárodočných kryštálov a zdvíhania a rotácietéglikyDokáže presne nastaviť parametre, ako je poloha, rýchlosť a uhol natočenia kryštálov a téglikov, aby sa zabezpečil plynulý priebeh procesu rastu kryštálov. Napríklad v rôznych štádiách rastu kryštálov, ako je očkovanie, zužovanie, vytváranie ramen, rast s rovnakým priemerom a vytváranie chvostíkov, musí byť pohyb zárodočných kryštálov a téglikov presne riadený týmto systémom, aby sa splnili procesné požiadavky rastu kryštálov.

Systém regulácie teploty vykurovania

Toto je jeden zo základných systémov pece na monokryštály, ktorý sa používa na generovanie tepla a presnú reguláciu teploty v peci. Skladá sa hlavne z komponentov, ako sú ohrievače, teplotné senzory a regulátory teploty. Ohrievač je zvyčajne vyrobený z materiálov, ako je vysoko čistý grafit. Po transformácii a znížení striedavého prúdu na zvýšenie prúdu ohrievač generuje teplo na roztavenie polykryštalických materiálov, ako je polysilikón, v tégliku. Teplotný senzor monitoruje zmeny teploty v peci v reálnom čase a prenáša teplotný signál do regulátora teploty. Regulátor teploty presne riadi vykurovací výkon podľa nastavených teplotných parametrov a spätnoväzobného teplotného signálu, čím udržiava stabilitu teploty v peci a poskytuje vhodné teplotné prostredie pre rast kryštálov.

Vákuový systém

Hlavnou funkciou vákuového systému je vytvoriť a udržiavať vákuové prostredie v peci počas procesu rastu kryštálov. Vzduch a nečistoty z pece sa odsávajú pomocou vákuových čerpadiel a iných zariadení, aby sa tlak plynu v peci znížil na extrémne nízku úroveň, zvyčajne pod 5 TOR (torr). To môže zabrániť oxidácii kremíkového materiálu pri vysokých teplotách a zabezpečiť čistotu a kvalitu rastu kryštálov. Zároveň vákuové prostredie prispieva k odstráneniu prchavých nečistôt vznikajúcich počas procesu rastu kryštálov a zlepšuje kvalitu kryštálov.

Argónový systém

Argónový systém zohráva úlohu pri ochrane a regulácii tlaku v peci monokryštálovej pece. Po odsávaní vákua sa do pece naplní vysoko čistý argónový plyn (čistota musí byť nad 6,9). Na jednej strane môže zabrániť vstupu vonkajšieho vzduchu do pece a zabrániť oxidácii kremíkových materiálov; na druhej strane, naplnenie argónovým plynom môže udržiavať stabilný tlak v peci a zabezpečiť vhodné tlakové prostredie pre rast kryštálov. Okrem toho prúdenie argónového plynu môže tiež odvádzať teplo generované počas procesu rastu kryštálov, čím zohráva určitú chladiacu úlohu.

Systém vodného chladenia

Funkciou vodného chladiaceho systému je chladiť rôzne vysokoteplotné komponenty monokryštálovej pece, aby sa zabezpečila normálna prevádzka a životnosť zariadenia. Počas prevádzky monokryštálovej pece, ohrievač,téglik, elektróda a ďalšie komponenty budú generovať veľa tepla. Ak sa včas neochladia, zariadenie sa prehreje, zdeformuje alebo dokonca poškodí. Systém vodného chladenia odvádza teplo z týchto komponentov cirkuláciou chladiacej vody, aby sa teplota zariadenia udržala v bezpečnom rozsahu. Zároveň systém vodného chladenia môže tiež pomôcť pri úprave teploty v peci, aby sa zlepšila presnosť regulácie teploty.

Elektrický riadiaci systém

Elektrický riadiaci systém je „mozgom“ pece s monokryštálmi a je zodpovedný za monitorovanie a riadenie prevádzky celého zariadenia. Dokáže prijímať signály z rôznych senzorov, ako sú teplotné senzory, tlakové senzory, senzory polohy atď., a na základe týchto signálov koordinovať a riadiť systém mechanického prenosu, systém regulácie teploty ohrevu, vákuový systém, argónový systém a systém vodného chladenia. Napríklad počas procesu rastu kryštálov dokáže elektrický riadiaci systém automaticky upravovať výkon ohrevu podľa teplotného signálu privádzaného späť z teplotného senzora; podľa rastu kryštálu dokáže riadiť rýchlosť pohybu a uhol natočenia zárodočného kryštálu a téglika. Zároveň má elektrický riadiaci systém aj funkcie diagnostiky porúch a alarmu, ktoré dokážu včas odhaliť abnormálne stavy zariadenia a zabezpečiť jeho bezpečnú prevádzku.