Un horno monocristal es un dispositivo que utiliza uncalentador de grafitopara fundir materiales de silicio policristalino en un ambiente de gas inerte (argón) y utiliza el método Czochralski para cultivar monocristales no dislocados. Está compuesto principalmente por los siguientes sistemas:
Sistema de transmisión mecánica
El sistema de transmisión mecánica es el sistema operativo básico del horno monocristalino, que se encarga principalmente de controlar el movimiento de los cristales ycrisoles, incluyendo el levantamiento y rotación de cristales semilla y el levantamiento y rotación decrisoles. Puede ajustar con precisión parámetros como la posición, la velocidad y el ángulo de rotación de los cristales y crisoles para garantizar el buen progreso del proceso de crecimiento de los cristales. Por ejemplo, en diferentes etapas de crecimiento de cristales, como siembra, formación de cuellos, hombros, crecimiento de igual diámetro y colas, este sistema debe controlar con precisión el movimiento de los cristales semilla y los crisoles para cumplir con los requisitos del proceso de crecimiento de los cristales.
Sistema de control de temperatura de calefacción.
Este es uno de los sistemas centrales del horno monocristalino, que se utiliza para generar calor y controlar con precisión la temperatura en el horno. Se compone principalmente de componentes como calentadores, sensores de temperatura y controladores de temperatura. El calentador suele estar fabricado de materiales como el grafito de alta pureza. Después de que la corriente alterna se transforma y se reduce para aumentar la corriente, el calentador genera calor para fundir materiales policristalinos como el polisilicio en el crisol. El sensor de temperatura monitorea los cambios de temperatura en el horno en tiempo real y transmite la señal de temperatura al controlador de temperatura. El controlador de temperatura controla con precisión la potencia de calentamiento de acuerdo con los parámetros de temperatura establecidos y la señal de temperatura de retroalimentación, manteniendo así la estabilidad de la temperatura en el horno y proporcionando un ambiente de temperatura adecuado para el crecimiento de los cristales.
Sistema de vacío
La función principal del sistema de vacío es crear y mantener un ambiente de vacío en el horno durante el proceso de crecimiento de los cristales. El aire y los gases de impureza en el horno se extraen a través de bombas de vacío y otros equipos para hacer que la presión del gas en el horno alcance un nivel extremadamente bajo, generalmente por debajo de 5TOR (torr). Esto puede evitar que el material de silicio se oxide a altas temperaturas y garantizar la pureza y calidad del crecimiento del cristal. Al mismo tiempo, el entorno de vacío también favorece la eliminación de impurezas volátiles generadas durante el proceso de crecimiento del cristal y mejora la calidad del cristal.
sistema argón
El sistema de argón desempeña un papel en la protección y regulación de la presión en el horno del horno monocristalino. Después de aspirar, se llena el horno con gas argón de alta pureza (la pureza debe ser superior a 6 9). Por un lado, puede evitar que entre aire exterior en el horno y evitar que se oxiden los materiales de silicio; por otro lado, el llenado de gas argón puede mantener estable la presión en el horno y proporcionar un entorno de presión adecuado para el crecimiento de cristales. Además, el flujo de gas argón también puede eliminar el calor generado durante el proceso de crecimiento de los cristales, desempeñando un cierto papel de enfriamiento.
Sistema de refrigeración por agua
La función del sistema de refrigeración por agua es enfriar los diversos componentes de alta temperatura del horno monocristalino para garantizar el funcionamiento normal y la vida útil del equipo. Durante el funcionamiento del horno monocristal, el calentador,crisol, electrodo y otros componentes generarán mucho calor. Si no se enfrían a tiempo, el equipo se sobrecalentará, se deformará o incluso se dañará. El sistema de refrigeración por agua elimina el calor de estos componentes haciendo circular agua de refrigeración para mantener la temperatura del equipo dentro de un rango seguro. Al mismo tiempo, el sistema de refrigeración por agua también puede ayudar a ajustar la temperatura en el horno para mejorar la precisión del control de temperatura.
sistema de control eléctrico
El sistema de control eléctrico es el “cerebro” del horno monocristal, responsable de monitorear y controlar el funcionamiento de todo el equipo. Puede recibir señales de varios sensores, como sensores de temperatura, sensores de presión, sensores de posición, etc., y coordinar y controlar el sistema de transmisión mecánica, el sistema de control de temperatura de calefacción, el sistema de vacío, el sistema de argón y el sistema de refrigeración por agua en función de estas señales. Por ejemplo, durante el proceso de crecimiento de cristales, el sistema de control eléctrico puede ajustar automáticamente la potencia de calentamiento de acuerdo con la señal de temperatura retroalimentada por el sensor de temperatura; Según el crecimiento del cristal, puede controlar la velocidad de movimiento y el ángulo de rotación del cristal semilla y el crisol. Al mismo tiempo, el sistema de control eléctrico también tiene funciones de alarma y diagnóstico de fallas, que pueden detectar condiciones anormales del equipo a tiempo y garantizar el funcionamiento seguro del equipo.
Hora de publicación: 23 de septiembre de 2024