Kristal bakarreko labe bat a erabiltzen duen gailu bat dagrafitozko berogailuasilizio polikristalino materialak gas geldoan (argon) ingurunean urtzeko eta Czochralski metodoa erabiltzen du dislokatu gabeko kristal bakarreak hazteko. Batez ere sistema hauek osatzen dute:
Transmisio mekanikoko sistema
Transmisio mekanikoko sistema kristal bakarreko labearen oinarrizko sistema eragilea da, hau da, batez ere, kristalen mugimendua kontrolatzeaz arduratzen dena.arragoak, hazi-kristalen altxatzea eta biraketa eta altxatzea eta biraketa barnearragoak. Kristalen eta arragoen posizioa, abiadura eta biraketa-angelua bezalako parametroak zehaztasunez doi ditzake, kristalen hazkuntza-prozesuaren aurrerapen leuna bermatzeko. Esate baterako, kristalen hazkuntza-etapa desberdinetan, hala nola, hazi, lepoa, sorbalda, diametro berdineko hazkuntza eta isatsa, hazi-kristalen eta arragoen mugimendua zehatz-mehatz kontrolatu behar da sistema honek kristalen hazkuntzaren prozesuaren eskakizunak betetzeko.
Berokuntza-tenperatura kontrolatzeko sistema
Hau kristal bakarreko labearen oinarrizko sistemetako bat da, beroa sortzeko eta labeko tenperatura zehaztasunez kontrolatzeko erabiltzen dena. Berogailuak, tenperatura sentsoreak eta tenperatura kontrolagailuak bezalako osagaiez osatuta dago batez ere. Berogailua normalean purutasun handiko grafitoa bezalako materialez egina dago. Korronte alternoa eraldatu eta korrontea handitzeko murrizten den ondoren, berogailuak beroa sortzen du material polikristalinoak, adibidez, polisiliziozko polizilioa arragoan urtzeko. Tenperatura-sentsoreak labeko tenperatura-aldaketak denbora errealean kontrolatzen ditu eta tenperatura-seinalea tenperatura kontrolagailura igortzen du. Tenperatura-kontrolatzaileak zehaztasunez kontrolatzen du berokuntza-potentzia ezarritako tenperatura-parametroen eta feedback-tenperatura-seinalearen arabera, horrela labeko tenperaturaren egonkortasuna mantenduz eta kristalak hazteko tenperatura-ingurune egokia eskainiz.
Hutseko sistema
Huts-sistemaren funtzio nagusia kristalen hazkuntza prozesuan labean huts-ingurune bat sortzea eta mantentzea da. Labeko airea eta ezpurutasun-gasak huts-ponpen eta beste ekipo batzuen bidez ateratzen dira labeko gasaren presioa maila oso baxua izan dadin, orokorrean 5TOR (torr) azpitik. Horrek silizio-materiala tenperatura altuetan oxidatzea ekidin dezake eta kristalen hazkuntzaren garbitasuna eta kalitatea bermatu dezake. Aldi berean, hutseko ingurunea kristalen hazkuntza prozesuan sortutako ezpurutasun lurrunkorrak kentzeko eta kristalaren kalitatea hobetzeko ere laguntzen du.
Argon sistema
Argon sistemak papera betetzen du kristal bakarreko labean labeko presioa babesteko eta erregulatzeko. Hutsa egin ondoren, purutasun handiko argon gasa (garbitasuna 6 9tik gorakoa izan behar da) labean sartzen da. Alde batetik, kanpoko airea labean sartzea eragotzi dezake eta siliziozko materialak oxidatzea saihestu dezake; bestetik, argon gasa betetzeak labeko presioa egonkor mantendu dezake eta kristalen hazkuntzarako presio-ingurune egokia eskain dezake. Horrez gain, argon gasaren fluxuak kristalen hazkuntza prozesuan sortutako beroa ere kendu dezake, hozte-eginkizun jakin bat betez.
Ura hozteko sistema
Ura hozteko sistemaren funtzioa kristal bakarreko labearen tenperatura altuko osagai desberdinak hoztea da, ekipoaren funtzionamendu normala eta bizitza irautea bermatzeko. Kristal bakarreko labearen funtzionamenduan, berogailua,arragoa, elektrodoak eta beste osagai batzuek bero asko sortuko dute. Garaiz hozten ez badira, ekipoak gehiegi berotu, deformatu edo hondatuko dira. Ura hozteko sistemak osagai hauen beroa kentzen du, hozte-ura zirkulatuz, ekipoaren tenperatura tarte seguru batean mantentzeko. Aldi berean, ura hozteko sistemak labeko tenperatura doitzen lagun dezake, tenperatura kontrolatzeko zehaztasuna hobetzeko.
Kontrol-sistema elektrikoa
Kontrol elektrikoko sistema kristal bakarreko labearen "garuna" da, ekipo osoaren funtzionamendua kontrolatzeaz eta kontrolatzeaz arduratzen dena. Hainbat sentsoreren seinaleak jaso ditzake, hala nola, tenperatura sentsoreak, presio sentsoreak, posizio sentsoreak, etab., eta seinale horietan oinarritutako transmisio mekanikoko sistema, berokuntza tenperatura kontrolatzeko sistema, hutseko sistema, argon sistema eta ura hozteko sistema koordinatu eta kontrolatu. Esate baterako, kristalen hazkuntza prozesuan zehar, kontrol elektrikoko sistemak automatikoki doi dezake berokuntza potentzia tenperatura-sentsoreak itzultzen duen tenperatura-seinalearen arabera; Kristalaren hazkundearen arabera, haziaren kristalaren eta arragoaren mugimendu-abiadura eta biraketa-angelua kontrola ditzake. Aldi berean, kontrol elektrikoko sistemak akatsen diagnostikoa eta alarma funtzioak ere baditu, ekipamenduaren egoera anormalak denboran hauteman ditzaketenak eta ekipamenduaren funtzionamendu segurua bermatzeko.
Argitalpenaren ordua: 2024-09-23