Un forno monocristal é un dispositivo que utiliza acalefactor de grafitopara fundir materiais de silicio policristalino nun ambiente de gas inerte (argón) e utiliza o método Czochralski para cultivar cristais sinxelos non dislocados. Está composto principalmente polos seguintes sistemas:
Sistema de transmisión mecánica
O sistema de transmisión mecánica é o sistema operativo básico do forno monocristal, que é o principal responsable de controlar o movemento dos cristais ecrisols, incluíndo o levantamento e rotación de cristais de sementes e o levantamento e rotación decrisols. Pode axustar con precisión parámetros como a posición, a velocidade e o ángulo de rotación de cristais e crisols para garantir o progreso suave do proceso de crecemento dos cristais. Por exemplo, en diferentes etapas de crecemento de cristais, como a sementeira, o pescozo, o ombreiro, o crecemento de igual diámetro e o cola, o movemento dos cristais de sementes e dos crisols debe ser controlado con precisión por este sistema para satisfacer os requisitos do proceso de crecemento de cristais.
Sistema de control de temperatura de calefacción
Este é un dos sistemas fundamentais do forno de cristal único, que se usa para xerar calor e controlar con precisión a temperatura no forno. Está composto principalmente por compoñentes como quentadores, sensores de temperatura e controladores de temperatura. O aquecedor adoita estar feito de materiais como grafito de alta pureza. Despois de transformar e reducir a corrente alterna para aumentar a corrente, o quentador xera calor para fundir materiais policristalinos como o polisilicio no crisol. O sensor de temperatura controla os cambios de temperatura no forno en tempo real e transmite o sinal de temperatura ao controlador de temperatura. O controlador de temperatura controla con precisión a potencia de calefacción segundo os parámetros de temperatura establecidos e o sinal de temperatura de retroalimentación, mantendo así a estabilidade da temperatura no forno e proporcionando un ambiente de temperatura axeitado para o crecemento dos cristais.
Sistema de baleiro
A función principal do sistema de baleiro é crear e manter un ambiente de baleiro no forno durante o proceso de crecemento dos cristais. O aire e os gases impuros do forno extráense a través de bombas de baleiro e outros equipos para facer que a presión do gas no forno alcance un nivel extremadamente baixo, xeralmente por debaixo de 5TOR (torr). Isto pode evitar que o material de silicio se oxide a altas temperaturas e garantir a pureza e calidade do crecemento dos cristais. Ao mesmo tempo, o ambiente de baleiro tamén é propicio para eliminar as impurezas volátiles xeradas durante o proceso de crecemento do cristal e mellorar a calidade do cristal.
Sistema de argón
O sistema de argón xoga un papel na protección e regulación da presión no forno no forno monocristal. Despois de aspirar, o gas argón de alta pureza (a pureza debe ser superior a 6 9) énchese no forno. Por unha banda, pode evitar que o aire exterior entre no forno e evitar que os materiais de silicio se oxiden; por outra banda, o recheo de gas argón pode manter estable a presión no forno e proporcionar un ambiente de presión adecuado para o crecemento dos cristais. Ademais, o fluxo de gas argón tamén pode quitar a calor xerada durante o proceso de crecemento dos cristais, xogando un certo papel de arrefriamento.
Sistema de refrixeración por auga
A función do sistema de refrixeración por auga é arrefriar os distintos compoñentes de alta temperatura do forno de cristal único para garantir o funcionamento normal e a vida útil do equipo. Durante o funcionamento do forno de cristal único, o aquecedor,crisol, electrodo e outros compoñentes xerarán moita calor. Se non se arrefrían a tempo, o equipo sobrequentarase, deformarase ou mesmo danarase. O sistema de refrixeración por auga elimina a calor destes compoñentes facendo circular auga de refrixeración para manter a temperatura do equipo dentro dun rango seguro. Ao mesmo tempo, o sistema de refrixeración por auga tamén pode axudar a axustar a temperatura no forno para mellorar a precisión do control da temperatura.
Sistema de control eléctrico
O sistema de control eléctrico é o "cerebro" do forno de cristal único, responsable de supervisar e controlar o funcionamento de todo o equipo. Pode recibir sinais de varios sensores, como sensores de temperatura, sensores de presión, sensores de posición, etc., e coordinar e controlar o sistema de transmisión mecánica, o sistema de control de temperatura de calefacción, o sistema de baleiro, o sistema de argón e o sistema de refrixeración por auga baseado nestes sinais. Por exemplo, durante o proceso de crecemento de cristais, o sistema de control eléctrico pode axustar automaticamente a potencia de calefacción de acordo co sinal de temperatura alimentado polo sensor de temperatura; segundo o crecemento do cristal, pode controlar a velocidade de movemento e o ángulo de rotación do cristal de semente e do crisol. Ao mesmo tempo, o sistema de control eléctrico tamén ten funcións de diagnóstico e alarma de fallos, que poden detectar a tempo condicións anormais do equipo e garantir o funcionamento seguro do equipo.
Hora de publicación: 23-09-2024