It groeiproses fan monokristallijn silisium wurdt folslein útfierd yn it termyske fjild. In goed termysk fjild is befoarderlik foar it ferbetterjen fan de kwaliteit fan kristallen en hat in hegere kristallisaasje-effisjinsje. It ûntwerp fan it termyske fjild bepaalt foar in grut part de feroarings yn temperatuergradiënten yn it dynamyske termyske fjild en de stream fan gas yn 'e ovenkeamer. It ferskil yn 'e materialen brûkt yn it termyske fjild bepaalt direkt de libbensdoer fan it termyske fjild. In ûnferstannich thermysk fjild is net allinich lestich om kristallen te groeien dy't foldogge oan kwaliteitseasken, mar kin ek net folslein monokristalline groeie ûnder bepaalde proseseasken. Dit is de reden wêrom't de direkte-pull monokristallijn silisium-yndustry thermysk fjildûntwerp beskôget as de meast kearntechnology en ynvestearret enoarme mankrêft en materiaal boarnen yn thermysk fjildûndersyk en ûntwikkeling.
It thermyske systeem is gearstald út ferskate thermyske fjildmaterialen. Wy yntrodusearje allinich koart de materialen dy't brûkt wurde yn it thermyske fjild. Wat de temperatuerferdieling yn it termyske fjild oanbelanget en har ynfloed op it lûken fan kristal, sille wy it hjir net analysearje. De termyske fjild materiaal ferwiist nei de struktuer en termyske isolaasje diel yn 'e fakuüm oven keamer fan crystal groei, dat is essinsjeel foar it meitsjen fan in passende temperatuer distribúsje om de semiconductor melt en crystal.
1. Termyske fjildstruktuer materiaal
It basis stypjende materiaal foar de direkte-pull metoade om monokristallijn silisium te groeien is grafyt mei hege suverens. Grafytmaterialen spylje in tige wichtige rol yn moderne yndustry. Se kinne brûkt wurde as waarmte fjild strukturele komponinten lykaskachels, gids buizen, kroezen, isolaasje buizen, kroes trays, ensfh yn 'e tarieding fan monokristallijn silisium troch de Czochralski metoade.
Graphite materialenwurde selektearre om't se maklik te meitsjen binne yn grutte folumes, kinne wurde ferwurke en binne resistint foar hege temperatueren. Koalstof yn 'e foarm fan diamant of grafyt hat in hegere rylpunt as hokker elemint of ferbining. Graphite materialen binne frij sterk, benammen by hege temperatueren, en harren elektryske en termyske conductivity is ek hiel goed. Syn elektryske conductivity makket it geskikt as inkachelmateriaal. It hat in befredigjende termyske konduktiviteitskoëffisjint, wêrtroch't de waarmte dy't troch de kachel generearre wurdt evenredich ferdield nei de kroes en oare dielen fan it waarmtefjild. Lykwols, by hege temperatueren, benammen oer lange ôfstannen, de wichtichste waarmte oerdracht modus is strieling.
Graphite dielen wurde yn earste ynstânsje makke fan fyn koalstofholdige dieltsjes mingd mei in bynmiddel en foarme troch extrusion of isostatyske drukken. Grafytdielen fan hege kwaliteit wurde normaal isostatysk yndrukt. It hiele stik wurdt earst karbonisearre en dêrnei grafitisearre by tige hege temperatueren, tichtby 3000°C. De dielen ferwurke út dizze hiele stikken wurde meastal suvere yn in chloor-befette sfear op hege temperatueren te ferwiderjen metaal fersmoarging om te foldwaan oan de easken fan de semiconductor yndustry. Lykwols, sels nei goede suvering, it nivo fan metalen fersmoarging is ferskate oarders fan grutte heger dan dat tastien foar silisium monokristallijne materialen. Dêrom moat soarch wurde nommen yn it termyske fjildûntwerp om foar te kommen dat fersmoarging fan dizze komponinten it melt- of kristalflak ynkomt.
Graphite materialen binne in bytsje permeable, dat makket it maklik foar de oerbleaune metaal binnen te berikken it oerflak. Dêrnjonken kin it silisiummonokside oanwêzich yn it suveringsgas om it grafytflak yn de measte materialen penetrearje en reagearje.
Iere monokristallijne silisiumofenheaters waarden makke fan fjoerwurkmetalen lykas wolfraam en molybdenum. Mei de tanimmende folwoeksenheid fan grafytferwurkingstechnology binne de elektryske eigenskippen fan 'e ferbining tusken grafytkomponinten stabyl wurden, en monokristalline silisiumofenheaters hawwe wolfraam, molybdenum en oare materiaalkachels folslein ferfongen. Op it stuit is it meast brûkte grafytmateriaal isostatysk grafyt. myn lân syn isostatyske grafyt tarieding technology is relatyf efterút, en de measte fan 'e grafyt materialen brûkt yn' e ynlânske fotovoltaïsche yndustry wurde ymportearre út it bûtenlân. Bûtenlânske isostatyske grafytfabrikanten befetsje benammen Dútslân's SGL, Japanske Tokai Carbon, Japanske Toyo Tanso, ensfh Yn Czochralski monokristallijne silisiumovens wurde soms C/C gearstalde materialen brûkt, en se binne begon te brûken foar it meitsjen fan bouten, moeren, kroezen, lading platen en oare komponinten. Koalstof / koalstof (C / C) kompositen binne koalstoffaser fersterke koalstof-basearre composites mei in rige fan treflike eigenskippen lykas hege spesifike sterkte, hege spesifike modulus, lege termyske útwreiding koeffizient, goede elektryske conductivity, hege fraktuer taaiens, lege spesifike swiertekrêft, termyske skok ferset, corrosie ferset, en hege temperatuer ferset. Op it stuit wurde se in protte brûkt yn loftfeart, racing, biomaterialen en oare fjilden as nije hege temperatuerresistinte strukturele materialen. Op it stuit binne de wichtichste knyppunten dy't troch ynlânske C/C-kompositen tsjinkaam binne noch kosten- en yndustrialisaasjeproblemen.
D'r binne in protte oare materialen dy't brûkt wurde om thermyske fjilden te meitsjen. Carbon fiber fersterke grafyt hat bettere meganyske eigenskippen; mar it is djoerder en hat oare easken foar design.Silisiumkarbid (SiC)is in better materiaal as grafyt yn in protte aspekten, mar it is folle djoerder en dreech om te meitsjen fan grutte dielen. SiC wurdt lykwols faak brûkt as inCVD coatingte fergrutsjen it libben fan grafyt dielen bleatsteld oan corrosive silisium monoxide gas, en kin ek ferminderjen fersmoarging fan grafyt. De dichte CVD silisiumcarbid-coating foarkomt effektyf fersmoargingen yn it mikroporeuze grafytmateriaal it oerflak te berikken.
In oar is CVD koalstof, dat kin ek foarmje in tichte laach boppe it grafyt diel. Oare hege temperatuerresistinte materialen, lykas molybdenum of keramyske materialen dy't mei it miljeu bestean kinne, kinne brûkt wurde wêr't d'r gjin risiko is foar fersmoarging fan 'e smelt. Oksidekeramyk is lykwols oer it algemien beheind yn har tapasberens op grafytmaterialen by hege temperatueren, en d'r binne in pear oare opsjes as isolaasje fereaske is. Ien is hexagonaal boriumnitride (soms wyt grafyt neamd fanwege ferlykbere eigenskippen), mar de meganyske eigenskippen binne min. Molybdenum wurdt oer it generaal ridlik brûkt foar situaasjes mei hege temperatueren fanwegen syn matige kosten, lege diffusion taryf yn silisium kristallen, en in tige lege segregaasje koeffizient fan likernôch 5 × 108, dy't mooglik makket in beskate hoemannichte molybdenum fersmoarging foardat it ferneatigjen fan de kristal struktuer.
2. Thermal isolaasje materialen
It meast brûkte isolaasjemateriaal is koalstoffilt yn ferskate foarmen. Koalstoffilt is makke fan tinne fezels, dy't fungearje as isolaasje om't se thermyske strieling meardere kearen blokkearje oer in koarte ôfstân. It sêfte koalstoffilt wurdt weefd yn relatyf tinne lekkens fan materiaal, dy't dan yn 'e winske foarm wurde knipt en strak bûgd yn in ridlike straal. Cured filten binne gearstald út ferlykbere fiber materialen, en in koalstof-befette binder wurdt brûkt om te ferbinen de ferspraat fezels yn in mear solide en shaped foarwerp. It gebrûk fan gemyske dampdeposysje fan koalstof ynstee fan in bindmiddel kin de meganyske eigenskippen fan it materiaal ferbetterje.
Typysk is it bûtenste oerflak fan it thermyske isolaasje-hurdfilt bedekt mei in trochgeande grafytcoating of folie om eroazje en slijtage te ferminderjen, lykas partikuliere fersmoarging. Oare soarten koalstof-basearre termyske isolaasjematerialen besteane ek, lykas koalstofskom. Yn 't algemien hawwe grafitisearre materialen fansels de foarkar, om't grafitisaasje it oerflakgebiet fan' e glêstried sterk ferminderet. De útgassing fan dizze materialen mei hege oerflak wurdt sterk fermindere, en it nimt minder tiid om de oven nei in gaadlik fakuüm te pompen. In oar is C / C gearstalde materiaal, dat hat treflike skaaimerken lykas licht gewicht, hege skea tolerânsje en hege sterkte. Brûkt yn termyske fjilden te ferfangen grafyt dielen gâns ferminderet de frekwinsje fan grafyt dielen ferfanging, ferbetteret monokristallijn kwaliteit en produksje stabiliteit.
Neffens de klassifikaasje fan grûnstoffen kin koalstoffilt wurde ferdield yn polyacrylonitrile-basearre koalstoffilt, viskose-basearre koalstoffilt, en pitch-basearre koalstoffilt.
Polyacrylonitrile-basearre koalstoffilt hat in grutte jiske ynhâld. Nei behanneling mei hege temperatueren wurdt de single fiber bros. Tidens operaasje is it maklik om stof te generearjen om de ovenomjouwing te fersmoargjen. Tagelyk kin de glêstried maklik yn 'e poaren en luchtwegen fan it minsklik lichem komme, wat skealik is foar minsklike sûnens. Viscose-basearre koalstoffilt hat goede termyske isolaasjeprestaasjes. It is relatyf sêft nei waarmte behanneling en is net maklik te generearjen stof. Lykwols, de dwerstrochsneed fan de viscose-basearre rauwe fiber is ûnregelmjittich, en der binne in protte grooves op de fiber oerflak. It is maklik om gassen lykas C02 te generearjen ûnder de oksidearjende sfear fan 'e CZ silisiumofen, wêrtroch't de delslach fan soerstof en koalstofeleminten yn it monokristalline silisiummateriaal feroarsaakje. De wichtichste fabrikanten omfetsje Dútske SGL en oare bedriuwen. Op it stuit is it meast brûkt yn 'e semiconductor monokristallijne yndustry is pitch-basearre koalstoffilt, dy't slimmer termyske isolaasjeprestaasjes hat dan viscose-basearre koalstoffilt, mar pitch-basearre koalstoffilt hat in hegere suverens en in legere stofútstjit. Fabrikanten omfetsje Japanske Kureha Chemical en Osaka Gas.
Om't de foarm fan koalstoffilt net fêst is, is it ûngemaklik om te operearjen. No hawwe in protte bedriuwen in nij thermysk isolaasjemateriaal ûntwikkele basearre op koalstoffilt-genezen koalstoffilt. Cured koalstoffilt, ek wol hurd filt neamd, is in koalstoffilt mei in bepaalde foarm en selsstannich eigendom neidat sêft filt wurdt impregnearre mei hars, laminearre, genêzen en karbonisearre.
De groei kwaliteit fan monokristallijn silisium wurdt direkt beynfloede troch de termyske omjouwing, en koalstoffaser termyske isolaasje materialen spylje in wichtige rol yn dizze omjouwing. Soft filt foar termyske isolaasje fan koalstoffaser hat noch altyd in signifikant foardiel yn 'e fotovoltaïske semiconductor-yndustry troch syn kostenvoordeel, poerbêste termyske isolaasje-effekt, fleksibel ûntwerp en oanpasbere foarm. Derneist sil hurde thermyske isolaasje fan koalstoffaser gruttere ûntwikkelingsromte hawwe yn 'e merk foar thermyske fjildmaterialen fanwegen syn bepaalde sterkte en hegere operabiliteit. Wy sette ús yn foar ûndersyk en ûntwikkeling op it mêd fan thermyske isolaasjematerialen, en kontinu optimalisearjen fan produktprestaasjes om de wolfeart en ûntwikkeling fan 'e fotovoltaïske semiconductor-yndustry te befoarderjen.
Post tiid: Jun-12-2024