Ένας κλίβανος μονού κρυστάλλου είναι μια συσκευή που χρησιμοποιεί αθερμάστρα γραφίτηγια την τήξη υλικών πολυκρυσταλλικού πυριτίου σε περιβάλλον αδρανούς αερίου (αργό) και χρησιμοποιεί τη μέθοδο Czochralski για την ανάπτυξη μη-εξαρθρωμένων μονοκρυστάλλων. Αποτελείται κυρίως από τα ακόλουθα συστήματα:
Μηχανικό σύστημα μετάδοσης
Το σύστημα μηχανικής μετάδοσης είναι το βασικό λειτουργικό σύστημα του κλιβάνου μονού κρυστάλλου, ο οποίος είναι κυρίως υπεύθυνος για τον έλεγχο της κίνησης των κρυστάλλων καιχωνευτήρια, συμπεριλαμβανομένης της ανύψωσης και της περιστροφής των κρυστάλλων σπόρων και της ανύψωσης και της περιστροφήςχωνευτήρια. Μπορεί να προσαρμόσει με ακρίβεια παραμέτρους όπως τη θέση, την ταχύτητα και τη γωνία περιστροφής των κρυστάλλων και των χωνευτηρίων για να εξασφαλίσει την ομαλή πρόοδο της διαδικασίας ανάπτυξης κρυστάλλων. Για παράδειγμα, σε διαφορετικά στάδια ανάπτυξης κρυστάλλων όπως σπορά, λαιμόκοψη, ανάπτυξη ίσης διαμέτρου και ουρά, η κίνηση των κρυστάλλων και των χωνευτηρίων σπόρων πρέπει να ελέγχεται με ακρίβεια από αυτό το σύστημα για να καλύψει τις απαιτήσεις διεργασίας της ανάπτυξης κρυστάλλων.
Σύστημα ελέγχου θερμοκρασίας θέρμανσης
Αυτό είναι ένα από τα συστήματα πυρήνα του κλιβάνου μονού κρυστάλλου, το οποίο χρησιμοποιείται για την παραγωγή θερμότητας και τον ακριβή έλεγχο της θερμοκρασίας στον κλίβανο. Αποτελείται κυρίως από εξαρτήματα όπως θερμάστρες, αισθητήρες θερμοκρασίας και ελεγκτές θερμοκρασίας. Η θερμάστρα είναι συνήθως κατασκευασμένη από υλικά όπως ο γραφίτης υψηλής καθαρότητας. Αφού το εναλλασσόμενο ρεύμα μετασχηματιστεί και μειωθεί για να αυξηθεί το ρεύμα, ο θερμαντήρας παράγει θερμότητα για να λιώσει πολυκρυσταλλικά υλικά όπως το πολυπυρίτιο στο χωνευτήριο. Ο αισθητήρας θερμοκρασίας παρακολουθεί τις αλλαγές θερμοκρασίας στον κλίβανο σε πραγματικό χρόνο και μεταδίδει το σήμα θερμοκρασίας στον ελεγκτή θερμοκρασίας. Ο ελεγκτής θερμοκρασίας ελέγχει με ακρίβεια την ισχύ θέρμανσης σύμφωνα με τις καθορισμένες παραμέτρους θερμοκρασίας και το σήμα θερμοκρασίας ανάδρασης, διατηρώντας έτσι τη σταθερότητα της θερμοκρασίας στον κλίβανο και παρέχοντας ένα κατάλληλο περιβάλλον θερμοκρασίας για την ανάπτυξη κρυστάλλων.
Σύστημα κενού
Η κύρια λειτουργία του συστήματος κενού είναι να δημιουργεί και να διατηρεί ένα περιβάλλον κενού στον κλίβανο κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ανάπτυξης κρυστάλλων. Ο αέρας και τα αέρια ακαθαρσίας στον κλίβανο εξάγονται μέσω αντλιών κενού και άλλου εξοπλισμού ώστε η πίεση του αερίου στον κλίβανο να φτάσει σε εξαιρετικά χαμηλό επίπεδο, γενικά κάτω από 5TOR (torr). Αυτό μπορεί να αποτρέψει την οξείδωση του υλικού πυριτίου σε υψηλές θερμοκρασίες και να εξασφαλίσει την καθαρότητα και την ποιότητα της ανάπτυξης των κρυστάλλων. Ταυτόχρονα, το περιβάλλον κενού είναι επίσης ευνοϊκό για την απομάκρυνση των πτητικών ακαθαρσιών που δημιουργούνται κατά τη διαδικασία ανάπτυξης των κρυστάλλων και τη βελτίωση της ποιότητας του κρυστάλλου.
Σύστημα αργού
Το σύστημα αργού παίζει ρόλο στην προστασία και τη ρύθμιση της πίεσης στον κλίβανο στον κλίβανο μονού κρυστάλλου. Μετά την αναρρόφηση με ηλεκτρική σκούπα, αέριο αργό υψηλής καθαρότητας (η καθαρότητα πρέπει να είναι πάνω από 6 9) γεμίζεται στον κλίβανο. Από τη μία πλευρά, μπορεί να αποτρέψει την είσοδο του εξωτερικού αέρα στον κλίβανο και να αποτρέψει την οξείδωση υλικών πυριτίου. Από την άλλη πλευρά, η πλήρωση αερίου αργού μπορεί να διατηρήσει σταθερή την πίεση στον κλίβανο και να παρέχει ένα κατάλληλο περιβάλλον πίεσης για την ανάπτυξη κρυστάλλων. Επιπλέον, η ροή του αερίου αργού μπορεί επίσης να αφαιρέσει τη θερμότητα που παράγεται κατά τη διαδικασία ανάπτυξης των κρυστάλλων, παίζοντας έναν συγκεκριμένο ρόλο ψύξης.
Σύστημα ψύξης νερού
Η λειτουργία του συστήματος ψύξης νερού είναι να ψύχει τα διάφορα εξαρτήματα υψηλής θερμοκρασίας του κλιβάνου μονού κρυστάλλου για να εξασφαλίσει την κανονική λειτουργία και τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού. Κατά τη λειτουργία του κλιβάνου μονοκρυστάλλου, ο θερμαντήρας,χωνευτήριο, το ηλεκτρόδιο και άλλα εξαρτήματα θα παράγουν πολλή θερμότητα. Εάν δεν κρυώσουν εγκαίρως, ο εξοπλισμός θα υπερθερμανθεί, θα παραμορφωθεί ή ακόμα και θα καταστραφεί. Το σύστημα ψύξης νερού αφαιρεί τη θερμότητα αυτών των εξαρτημάτων κυκλοφορώντας νερό ψύξης για να διατηρεί τη θερμοκρασία του εξοπλισμού σε ένα ασφαλές εύρος. Ταυτόχρονα, το σύστημα ψύξης νερού μπορεί επίσης να βοηθήσει στη ρύθμιση της θερμοκρασίας στον κλίβανο για να βελτιώσει την ακρίβεια του ελέγχου θερμοκρασίας.
Ηλεκτρικό σύστημα ελέγχου
Το σύστημα ηλεκτρικού ελέγχου είναι ο «εγκέφαλος» του μονοκρυσταλλικού κλιβάνου, υπεύθυνος για την παρακολούθηση και τον έλεγχο της λειτουργίας ολόκληρου του εξοπλισμού. Μπορεί να λαμβάνει σήματα από διάφορους αισθητήρες, όπως αισθητήρες θερμοκρασίας, αισθητήρες πίεσης, αισθητήρες θέσης κ.λπ., και να συντονίζει και να ελέγχει το σύστημα μηχανικής μετάδοσης, το σύστημα ελέγχου θερμοκρασίας θέρμανσης, το σύστημα κενού, το σύστημα αργού και το σύστημα ψύξης νερού με βάση αυτά τα σήματα. Για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ανάπτυξης κρυστάλλων, το σύστημα ηλεκτρικού ελέγχου μπορεί αυτόματα να προσαρμόσει την ισχύ θέρμανσης σύμφωνα με το σήμα θερμοκρασίας που τροφοδοτείται από τον αισθητήρα θερμοκρασίας. ανάλογα με την ανάπτυξη του κρυστάλλου, μπορεί να ελέγξει την ταχύτητα κίνησης και τη γωνία περιστροφής του κρυστάλλου και του χωνευτηρίου. Ταυτόχρονα, το σύστημα ηλεκτρικού ελέγχου διαθέτει επίσης λειτουργίες διάγνωσης βλαβών και συναγερμού, οι οποίες μπορούν να ανιχνεύσουν έγκαιρα μη φυσιολογικές συνθήκες του εξοπλισμού και να εξασφαλίσουν την ασφαλή λειτουργία του εξοπλισμού.
Ώρα δημοσίευσης: Σεπ-23-2024