Pwosesis kwasans lan nan Silisyòm monokristalin konplètman te pote soti nan jaden an tèmik. Yon bon jaden tèmik se fezab amelyore kalite kristal e li gen yon efikasite kristalizasyon ki pi wo. Desen an nan jaden an tèmik lajman detèmine chanjman yo nan gradyan tanperati nan jaden an tèmik dinamik ak koule nan gaz nan chanm nan gwo founo dife. Diferans nan materyèl yo itilize nan jaden an tèmik dirèkteman detèmine lavi sa a ki sèvis nan jaden an tèmik. Yon jaden tèmik ki pa rezonab se pa sèlman difisil yo grandi kristal ki satisfè kondisyon kalite, men tou, pa ka grandi konplè monokristalin anba sèten kondisyon pwosesis. Se poutèt sa endistri silisyòm monokristalin dirèk-rale konsidere konsepsyon jaden tèmik kòm teknoloji ki pi debaz epi envesti gwo mendèv ak resous materyèl nan rechèch ak devlopman jaden tèmik.
Se sistèm nan tèmik ki konpoze de divès kalite materyèl jaden tèmik. Nou sèlman yon ti tan prezante materyèl yo itilize nan jaden an tèmik. Kòm pou distribisyon tanperati a nan jaden an tèmik ak enpak li sou kristal rale, nou pa pral analize li isit la. Materyèl la tèmik jaden refere a estrikti a ak pati izolasyon tèmik nan chanm nan gwo founo vakyòm nan kwasans kristal, ki se esansyèl pou kreye yon distribisyon tanperati ki apwopriye alantou fonn nan semi-conducteurs ak kristal.
1. tèmik jaden estrikti materyèl
Materyèl sipò debaz pou metòd dirèk-rale pou grandi Silisyòm monokristalin se grafit pite-wo. Materyèl grafit jwe yon wòl trè enpòtan nan endistri modèn. Yo ka itilize kòm konpozan estriktirèl jaden chalè tankouaparèy chofaj, gid tib, kreze, tib izolasyon, plato kreze, elatriye nan preparasyon an nan Silisyòm monokristalin pa metòd la Czochralski.
Materyèl grafityo chwazi paske yo fasil pou prepare nan gwo volim, yo ka trete epi yo rezistan a tanperati ki wo. Kabòn nan fòm dyaman oswa grafit gen yon pwen k ap fonn ki pi wo pase nenpòt eleman oswa konpoze. Materyèl grafit yo byen fò, espesyalman nan tanperati ki wo, ak konduktiviti elektrik ak tèmik yo tou se byen bon. Konduktivite elektrik li fè li apwopriye kòm yonaparèy chofajmateryèl. Li gen yon koyefisyan konduktiviti tèmik satisfezan, ki pèmèt chalè a ki te pwodwi pa aparèy chofaj la dwe respire distribye nan crucible a ak lòt pati nan jaden an chalè. Sepandan, nan tanperati ki wo, espesyalman sou distans ki long, mòd prensipal transfè chalè a se radyasyon.
Pati grafit yo okòmansman te fè nan patikil amann kabòn melanje ak yon lyan ak ki te fòme pa extrusion oswa izostatik peze. Pati bon jan kalite grafit yo anjeneral izostatik bourade. Se tout moso nan premye karbonize ak Lè sa a, grafitize nan tanperati ki wo anpil, fèmen nan 3000 ° C. Pati yo trete nan moso antye sa yo anjeneral pirifye nan yon atmosfè ki gen klò nan tanperati ki wo pou retire kontaminasyon metal pou satisfè kondisyon ki nan endistri semi-conducteurs. Sepandan, menm apre pirifikasyon apwopriye, nivo kontaminasyon metal la se plizyè lòd nan grandè pi wo pase sa ki pèmèt pou materyèl monokristalin Silisyòm. Se poutèt sa, yo dwe pran prekosyon nan konsepsyon jaden tèmik la pou anpeche kontaminasyon konpozan sa yo antre nan sifas fonn oswa kristal.
Materyèl grafit yo yon ti kras pèmeyab, sa ki fè li fasil pou metal ki rete anndan an rive nan sifas la. Anplis de sa, monoksid Silisyòm prezan nan gaz purge alantou sifas grafit la ka antre nan pifò materyèl epi reyaji.
Byen bonè monokristalin Silisyòm founo chofaj yo te fè nan metal refractory tankou tengstèn ak molybdène. Avèk ogmante matirite nan teknoloji pwosesis grafit, pwopriyete elektrik koneksyon ki genyen ant konpozan grafit yo te vin estab, ak aparèy chofaj silisyòm monokristalin yo te konplètman ranplase tengstèn, molybdène ak lòt aparèy chofaj materyèl. Kounye a, materyèl grafit ki pi lajman itilize se grafit izostatik. Teknoloji preparasyon grafit izostatik peyi mwen an relativman bak, ak pi fò nan materyèl grafit yo itilize nan endistri fotovoltaik domestik yo enpòte soti aletranje. Manifaktirè grafit izostatik etranje yo sitou gen ladan SGL Almay la, Tokai Carbon Japon an, Toyo Tanso Japon an, elatriye Nan founo Silisyòm monokristalin Czochralski, materyèl konpoze C/C yo pafwa itilize, epi yo te kòmanse itilize pou fabrike boulon, nwa, kreze, chaj. plak ak lòt konpozan. Kabòn/kabòn (C/C) konpoze se fib kabòn ranfòse kabòn ki baze sou konpoze ak yon seri de pwopriyete ekselan tankou segondè fòs espesifik, segondè modil espesifik, ba koyefisyan ekspansyon tèmik, bon konduktiviti elektrik, segondè severite ka zo kase, ki ba gravite espesifik, rezistans chòk tèmik, rezistans korozyon, ak rezistans tanperati ki wo. Kounye a, yo lajman ki itilize nan ayewospasyal, kous, biomateryèl ak lòt jaden kòm nouvo materyèl estriktirèl ki reziste wo-tanperati. A pwezan, pwensipal obstacles te rankontre pa domestik C/C composites yo toujou coût Et endistriyalizasyon pwoblèm.
Gen anpil lòt materyèl yo itilize pou fè jaden tèmik. Fib kabòn ranfòse grafit gen pi bon pwopriyete mekanik; men li pi chè e li gen lòt kondisyon pou konsepsyon.Silisyòm carbure (SiC)se yon pi bon materyèl pase grafit nan anpil aspè, men li pi chè ak difisil pou prepare pati gwo volim. Sepandan, SiC souvan itilize kòm yonKouch CVDogmante lavi pati grafit ki ekspoze a gaz monoksid Silisyòm korozif, epi tou li ka diminye kontaminasyon ki soti nan grafit. Kouch carbure Silisyòm CVD dans la efektivman anpeche kontaminan andedan materyèl grafit mikropore rive nan sifas la.
Yon lòt se CVD kabòn, ki ka fòme tou yon kouch dans pi wo a pati grafit la. Lòt materyèl ki reziste tanperati ki wo, tankou molybdène oswa materyèl seramik ki ka viv ansanm ak anviwònman an, ka itilize kote pa gen okenn risk pou kontamine fonn lan. Sepandan, seramik oksid yo jeneralman limite nan aplikasyon yo nan materyèl grafit nan tanperati ki wo, e gen kèk lòt opsyon si izolasyon yo mande yo. Youn nan se nitrure bor egzagonal (pafwa yo rele grafit blan akòz pwopriyete menm jan an), men pwopriyete yo mekanik yo pòv. Molybdène jeneralman itilize rezonab pou sitiyasyon tanperati ki wo paske nan pri modere li yo, pousantaj difizyon ki ba nan kristal Silisyòm, ak yon koyefisyan segregasyon ki ba anpil nan apeprè 5 × 108, ki pèmèt yon sèten kantite kontaminasyon molybdène anvan detwi estrikti kristal la.
2. Materyèl izolasyon tèmik
Materyèl izolasyon ki pi souvan itilize se kabòn santi nan divès fòm. Carbon te fè nan fib mens, ki aji kòm izolasyon paske yo bloke radyasyon tèmik plizyè fwa sou yon ti distans. Se kabòn mou santi a trikote nan fèy relativman mens nan materyèl, ki yo Lè sa a, koupe nan fòm nan vle ak byen sere koube nan yon reyon rezonab. Felt geri yo konpoze de materyèl fib ki sanble, epi yo itilize yon lyan ki gen kabòn pou konekte fib yo gaye nan yon objè ki pi solid ak ki gen fòm. Sèvi ak depo chimik vapè kabòn olye de yon lyan ka amelyore pwopriyete mekanik materyèl la.
Tipikman, sifas ekstèn nan izolasyon tèmik geri santi a kouvwi ak yon kouch grafit kontinyèl oswa papye diminye ewozyon ak mete kòm byen ke kontaminasyon patikil. Lòt kalite materyèl izolasyon tèmik ki baze sou kabòn egziste tou, tankou kim kabòn. An jeneral, materyèl grafitize yo evidamman pi pito paske grafitizasyon anpil diminye sifas fib la. Degaze materyèl sa yo ki wo-sifas redwi anpil, epi li pran mwens tan pou ponpe gwo fou a nan yon vakyòm apwopriye. Yon lòt se C / C materyèl konpoze, ki gen karakteristik eksepsyonèl tankou pwa limyè, gwo tolerans domaj ak gwo fòs. Itilize nan jaden tèmik pou ranplase pati grafit siyifikativman diminye frekans ranplasman pati grafit, amelyore kalite monokristalin ak estabilite pwodiksyon an.
Dapre klasifikasyon materyèl anvan tout koreksyon, kabòn te santi ka divize an polyacrylonitrile ki baze sou kabòn te santi, viskoz ki baze sou kabòn te santi, ak anplasman ki baze sou kabòn te santi.
Polyacrylonitrile ki baze sou kabòn te santi gen yon kontni sann gwo. Apre tretman segondè-tanperati, fib sèl la vin frajil. Pandan operasyon an, li fasil pou jenere pousyè pou polye anviwònman founo a. An menm tan an, fib la ka fasilman antre nan porositë yo ak aparèy respiratwa nan kò imen an, ki se danjere nan sante moun. Viskoz ki baze sou kabòn te santi gen bon pèfòmans izolasyon tèmik. Li relativman mou apre tretman chalè epi li pa fasil pou jenere pousyè. Sepandan, koup transvèsal la nan viskoz ki baze sou fib anvan tout koreksyon an se iregilye, e gen anpil siyon sou sifas la fib. Li fasil pou jenere gaz tankou C02 anba atmosfè a oksidan nan gwo fou a Silisyòm CZ, sa ki lakòz presipitasyon nan oksijèn ak eleman kabòn nan materyèl la Silisyòm monokristalin. Manifaktirè prensipal yo gen ladan Alman SGL ak lòt konpayi yo. Koulye a, ki pi lajman itilize nan endistri monokristalin semi-conducteurs se santi kabòn ki baze sou anplasman, ki gen pi mal pèfòmans izolasyon tèmik pase kabòn ki baze sou viskoz santi, men kabòn ki baze sou anplasman santi gen yon pite pi wo ak yon emisyon pousyè pi ba. Manifakti yo gen ladan Japon Kureha Chimik ak Osaka Gaz.
Paske fòm kabòn te santi pa fiks, li pa konvenyan pou opere. Koulye a, anpil konpayi yo te devlope yon nouvo materyèl izolasyon tèmik ki baze sou kabòn te santi-geri kabòn te santi. Geri kabòn te santi, ki te rele tou difisil te santi, se yon kabòn te santi ak yon fòm sèten ak pwopriyete pwòp tèt ou-sousi apre yo fin santi mou se enpreye ak résine, laminated, geri ak karbonize.
Bon jan kalite a kwasans nan Silisyòm monokristalin afekte dirèkteman pa anviwònman an tèmik, ak fib kabòn materyèl izolasyon tèmik jwe yon wòl kle nan anviwònman sa a. Fib kabòn izolasyon tèmik mou te santi toujou gen yon avantaj enpòtan nan endistri semi-conducteurs fotovoltaik akòz avantaj pri li yo, ekselan efè izolasyon tèmik, konsepsyon fleksib ak fòm customizable. Anplis de sa, fib kabòn difisil izolasyon tèmik te santi pral gen pi gwo espas devlopman nan mache a materyèl jaden tèmik akòz fòs sèten li yo ak pi wo operabilite. Nou angaje nan rechèch ak devlopman nan jaden an nan materyèl izolasyon tèmik, ak kontinyèlman optimize pèfòmans pwodwi ankouraje pwosperite a ak devlopman nan endistri a semiconductor fotovoltaik.
Tan poste: Jun-12-2024