Monokristall pech - bu a dan foydalanadigan qurilmagrafit isitgichpolikristalli kremniy materiallarini inert gaz (argon) muhitida eritish va Czochralski usulidan foydalanib, dislokatsiyalanmagan monokristallarni o'stirish uchun. U asosan quyidagi tizimlardan iborat:
Mexanik uzatish tizimi
Mexanik uzatish tizimi monokristalli pechning asosiy operatsion tizimi bo'lib, asosan kristallarning harakatini boshqarish uchun javobgardir vamixlar, shu jumladan urug' kristallarini ko'tarish va aylantirish hamda ko'tarish va aylantirishmixlarKristal o'sish jarayonining uzluksiz rivojlanishini ta'minlash uchun kristallar va tigellarning joylashuvi, tezligi va aylanish burchagi kabi parametrlarni aniq sozlashi mumkin. Masalan, urug'lantirish, bo'yinbog'lash, yelkaga olish, teng diametrli o'sish va quyruqlash kabi turli kristal o'sish bosqichlarida, kristal o'sishi jarayon talablariga javob berish uchun urug' kristallari va tigellarning harakati ushbu tizim tomonidan aniq boshqarilishi kerak.
Isitish haroratini boshqarish tizimi
Bu issiqlik hosil qilish va pechdagi haroratni aniq boshqarish uchun ishlatiladigan monokristalli pechning asosiy tizimlaridan biridir. U asosan isitgichlar, harorat sensorlari va haroratni boshqarish moslamalari kabi komponentlardan iborat. Isitgich odatda yuqori tozalikdagi grafit kabi materiallardan tayyorlanadi. O'zgaruvchan tok transformatsiya qilingandan va tokni oshirish uchun kamaytirilgandan so'ng, isitgich polikristalli materiallarni, masalan, polisilikonni tigelda eritish uchun issiqlik hosil qiladi. Harorat sensori pechdagi harorat o'zgarishini real vaqt rejimida kuzatib boradi va harorat signalini haroratni boshqarish moslamasiga uzatadi. Haroratni boshqarish moslamasi belgilangan harorat parametrlari va teskari aloqa harorat signaliga muvofiq isitish quvvatini aniq boshqaradi, shu bilan pechdagi haroratning barqarorligini saqlaydi va kristall o'sishi uchun mos harorat muhitini yaratadi.
Vakuum tizimi
Vakuum tizimining asosiy vazifasi kristall o'sish jarayonida pechda vakuum muhitini yaratish va saqlashdir. Pechdagi havo va aralashma gazlari vakuum nasoslari va boshqa uskunalar orqali ajratib olinadi, bu esa pechdagi gaz bosimini juda past darajaga, odatda 5TOR (torr) dan past darajaga yetkazadi. Bu kremniy materialining yuqori haroratlarda oksidlanishiga yo'l qo'ymaydi va kristall o'sishining sofligi va sifatini ta'minlaydi. Shu bilan birga, vakuum muhiti kristall o'sish jarayonida hosil bo'lgan uchuvchan aralashmalarni olib tashlash va kristall sifatini yaxshilashga ham yordam beradi.
Argon tizimi
Argon tizimi bitta kristalli pechda pechdagi bosimni himoya qilish va tartibga solishda rol o'ynaydi. Changyutgich bilan tozalashdan so'ng, pechga yuqori tozalikdagi argon gazi (tozalik 6 9 dan yuqori bo'lishi kerak) quyiladi. Bir tomondan, u tashqi havoning pechga kirishiga to'sqinlik qilishi va kremniy materiallarining oksidlanishiga yo'l qo'ymasligi mumkin; boshqa tomondan, argon gazini to'ldirish pechdagi bosimni barqaror ushlab turishi va kristall o'sishi uchun mos bosim muhitini yaratishi mumkin. Bundan tashqari, argon gazining oqimi kristall o'sishi jarayonida hosil bo'lgan issiqlikni ham olib qo'yishi mumkin, bu ma'lum bir sovutish rolini o'ynaydi.
Suv sovutish tizimi
Suv sovutish tizimining vazifasi uskunaning normal ishlashi va xizmat muddatini ta'minlash uchun monokristalli pechning turli yuqori haroratli komponentlarini sovutishdir. Monkristalli pechning ishlashi paytida isitgich,tigel, elektrod va boshqa komponentlar juda ko'p issiqlik hosil qiladi. Agar ular o'z vaqtida sovutilmasa, uskunalar qizib ketadi, deformatsiyalanadi yoki hatto shikastlanadi. Suv sovutish tizimi uskunaning haroratini xavfsiz diapazonda ushlab turish uchun sovutish suvini aylantirish orqali ushbu komponentlarning issiqligini olib tashlaydi. Shu bilan birga, suv sovutish tizimi haroratni nazorat qilishning aniqligini oshirish uchun pechdagi haroratni sozlashda ham yordam berishi mumkin.
Elektr boshqaruv tizimi
Elektr boshqaruv tizimi monokristalli pechning "miyasi" bo'lib, butun uskunaning ishlashini kuzatish va boshqarish uchun javobgardir. U harorat sensorlari, bosim sensorlari, pozitsiya sensorlari va boshqalar kabi turli sensorlardan signallarni qabul qilishi va mexanik uzatish tizimini, isitish haroratini boshqarish tizimini, vakuum tizimini, argon tizimini va suv sovutish tizimini ushbu signallar asosida muvofiqlashtirishi va boshqarishi mumkin. Masalan, kristall o'sish jarayonida elektr boshqaruv tizimi harorat sensori tomonidan qaytarilgan harorat signaliga muvofiq isitish quvvatini avtomatik ravishda sozlashi mumkin; kristall o'sishiga qarab, u urug' kristalli va tigelning harakat tezligi va aylanish burchagini boshqarishi mumkin. Shu bilan birga, elektr boshqaruv tizimida nosozliklarni aniqlash va signalizatsiya funktsiyalari ham mavjud bo'lib, ular uskunaning g'ayritabiiy holatini o'z vaqtida aniqlay oladi va uskunaning xavfsiz ishlashini ta'minlaydi.
Joylashtirilgan vaqt: 2024-yil 23-sentabr