Монокристална пећ је уређај који користиграфитни грејачза топљење поликристалних силицијумских материјала у окружењу инертног гаса (аргона) и користи Чохралскијеву методу за узгој недислоцираних монокристала. Углавном се састоји од следећих система:
Механички систем преноса
Механички преносни систем је основни оперативни систем монокристалне пећи, који је углавном одговоран за контролу кретања кристала илончићи, укључујући подизање и ротацију кристала семена и подизање и ротацијулончићиМоже прецизно подесити параметре као што су положај, брзина и угао ротације кристала и лончића како би се осигурао гладак ток процеса раста кристала. На пример, у различитим фазама раста кристала као што су засејавање, формирање врата, формирање рамена, раст једнаког пречника и формирање репа, кретање кристала и лончића мора бити прецизно контролисано помоћу овог система како би се испунили захтеви процеса раста кристала.
Систем за контролу температуре грејања
Ово је један од основних система пећи за монокристале, који се користи за генерисање топлоте и прецизну контролу температуре у пећи. Углавном се састоји од компоненти као што су грејачи, температурни сензори и регулатори температуре. Грејач је обично направљен од материјала као што је графит високе чистоће. Након што се наизменична струја трансформише и смањи да би се повећала струја, грејач генерише топлоту за топљење поликристалних материјала као што је полисилицијум у лончићу. Температурни сензор прати промене температуре у пећи у реалном времену и преноси температурни сигнал регулатору температуре. Регулатор температуре прецизно контролише снагу грејања у складу са подешеним температурним параметрима и повратним температурним сигналом, чиме се одржава стабилност температуре у пећи и обезбеђује одговарајуће температурно окружење за раст кристала.
Вакуумски систем
Главна функција вакуумског система је стварање и одржавање вакуумског окружења у пећи током процеса раста кристала. Ваздух и нечистоће из пећи се усисавају помоћу вакуумских пумпи и друге опреме како би се притисак гаса у пећи достигао изузетно низак ниво, генерално испод 5TOR (torr). Ово може спречити оксидацију силицијумског материјала на високим температурама и осигурати чистоћу и квалитет раста кристала. Истовремено, вакуумско окружење је погодно и за уклањање испарљивих нечистоћа које настају током процеса раста кристала и побољшање квалитета кристала.
Аргонски систем
Систем аргона игра улогу у заштити и регулисању притиска у пећи за монокристале. Након вакуумирања, пећ се пуни аргоном високе чистоће (чистоћа мора бити изнад 6,9). С једне стране, може спречити улазак спољашњег ваздуха у пећ и спречити оксидацију силицијумских материјала; с друге стране, пуњење аргоном може одржати стабилан притисак у пећи и обезбедити одговарајуће окружење под притиском за раст кристала. Поред тога, проток аргона такође може одвести топлоту генерисану током процеса раста кристала, играјући одређену улогу хлађења.
Систем за хлађење водом
Функција система за водено хлађење је хлађење различитих компоненти монокристалне пећи на високим температурама како би се осигурао нормалан рад и век трајања опреме. Током рада монокристалне пећи, грејач,лончић, електрода и друге компоненте ће генерисати много топлоте. Ако се не охладе на време, опрема ће се прегрејати, деформисати или чак оштетити. Систем за водено хлађење одводи топлоту ових компоненти циркулацијом расхладне воде како би температура опреме остала у безбедном опсегу. Истовремено, систем за водено хлађење може помоћи и у подешавању температуре у пећи ради побољшања тачности контроле температуре.
Електрични управљачки систем
Електрични управљачки систем је „мозак“ монокристалне пећи, одговоран за праћење и контролу рада целе опреме. Може да прима сигнале са различитих сензора, као што су сензори температуре, сензори притиска, сензори положаја итд., и да координира и контролише механички преносни систем, систем контроле температуре грејања, вакуумски систем, систем аргона и систем за хлађење водом на основу ових сигнала. На пример, током процеса раста кристала, електрични управљачки систем може аутоматски да подеси снагу грејања у складу са температурним сигналом који враћа сензор температуре; у складу са растом кристала, може да контролише брзину кретања и угао ротације кристалног семена и лончића. Истовремено, електрични управљачки систем такође има функције дијагностике грешака и аларма, које могу на време да открију абнормална стања опреме и обезбеде безбедан рад опреме.
Време објаве: 23. септембар 2024.