Bahan penting sing nemtokake kualitas pertumbuhan silikon monocrystalline - lapangan termal

Proses pertumbuhan silikon monocrystalline rampung ing lapangan termal. Lapangan termal sing apik kondusif kanggo ningkatake kualitas kristal lan nduweni efisiensi kristalisasi sing luwih dhuwur. Desain lapangan termal umume nemtokake owah-owahan ing gradien suhu ing lapangan termal dinamis lan aliran gas ing kamar tungku. Bentenane bahan sing digunakake ing lapangan termal langsung nemtokake umur layanan lapangan termal. Lapangan termal sing ora wajar ora mung angel tuwuh kristal sing nyukupi syarat kualitas, nanging uga ora bisa tuwuh monocrystalline lengkap miturut syarat proses tartamtu. Iki sebabe industri silikon monocrystalline langsung-narik nganggep desain lapangan termal minangka teknologi paling inti lan nandur modal tenaga kerja lan sumber daya material sing akeh ing riset lan pangembangan lapangan termal.

Sistem termal kasusun saka macem-macem bahan lapangan termal. Kita mung sedhela ngenalake bahan sing digunakake ing lapangan termal. Kanggo distribusi suhu ing lapangan termal lan pengaruhe ing narik kristal, kita ora bakal nganalisa ing kene. Materi lapangan termal nuduhake struktur lan bagean insulasi termal ing ruang tungku vakum saka pertumbuhan kristal, sing penting kanggo nggawe distribusi suhu sing cocog ing sekitar leleh lan kristal semikonduktor.

 

1. Bahan struktur medan termal

Bahan pendukung dhasar kanggo metode tarik langsung kanggo tuwuh silikon monocrystalline yaiku grafit kemurnian dhuwur. Bahan grafit nduweni peran penting ing industri modern. Padha bisa digunakake minangka komponen struktural lapangan panas kayatapemanas, tuntunan tabung, crucibles, tabung insulasi, nampan crucible, lan liya-liyane ing nyiapake silikon monocrystalline kanthi metode Czochralski.

Bahan grafitdipilih amarga gampang disiapake kanthi volume gedhe, bisa diproses lan tahan suhu dhuwur. Karbon ing wangun inten utawa grafit nduweni titik lebur sing luwih dhuwur tinimbang unsur utawa senyawa apa wae. Bahan grafit cukup kuwat, utamane ing suhu dhuwur, lan konduktivitas listrik lan termal uga cukup apik. Konduktivitas listrik ndadekake cocok minangka apemanasmateri. Nduwe koefisien konduktivitas termal sing puas, sing ngidini panas sing diasilake dening pemanas bisa disebarake kanthi merata menyang crucible lan bagean liya saka lapangan panas. Nanging, ing suhu dhuwur, utamane ing jarak sing adoh, mode transfer panas utama yaiku radiasi.

Bagean grafit wiwitane digawe saka partikel karbon sing apik sing dicampur karo pengikat lan dibentuk kanthi ekstrusi utawa tekanan isostatik. Bagean grafit sing berkualitas tinggi biasane ditekan kanthi isostatis. Kabeh potongan kasebut pisanan dikarbonisasi lan banjur digrafit ing suhu sing dhuwur banget, cedhak karo 3000 ° C. Bagean sing diproses saka kabeh potongan kasebut biasane diresiki ing atmosfer sing ngemot klorin ing suhu dhuwur kanggo mbusak kontaminasi logam kanggo nyukupi syarat industri semikonduktor. Nanging, sanajan sawise dimurnèkaké sing tepat, tingkat kontaminasi logam sawetara pesenan saka magnitudo luwih dhuwur tinimbang sing diijini kanggo bahan silikon monocrystalline. Mulane, kudu ati-ati ing desain lapangan termal kanggo nyegah kontaminasi komponen kasebut mlebu ing permukaan cair utawa kristal.

Bahan grafit rada permeabel, sing ndadekake logam sing isih ana ing njero gampang tekan permukaan. Kajaba iku, silikon monoksida sing ana ing gas purge ing saubengé lumahing grafit bisa nembus menyang paling bahan lan reaksi.

Pemanas tungku silikon monocrystalline awal digawe saka logam refraktori kayata tungsten lan molybdenum. Kanthi nambah kadewasan teknologi pangolahan grafit, sifat listrik sambungan antarane komponen grafit wis dadi stabil, lan pemanas tungku silikon monocrystalline wis rampung ngganti tungsten, molybdenum lan pemanas materi liyane. Saiki, bahan grafit sing paling akeh digunakake yaiku grafit isostatik. teknologi preparation grafit isostatic negara kang relatif mundur, lan paling saka bahan grafit digunakake ing industri photovoltaic domestik sing diimpor saka luar negeri. Produsen grafit isostatik asing utamane kalebu SGL Jerman, Karbon Tokai Jepang, Toyo Tanso Jepang, lan liya-liyane. Ing tungku silikon monocrystalline Czochralski, bahan komposit C / C kadhangkala digunakake, lan wis wiwit digunakake kanggo nggawe bolt, kacang, crucibles, mbukak. piring lan komponen liyane. Komposit karbon/karbon (C/C) yaiku komposit adhedhasar karbon sing diperkuat serat karbon kanthi serangkaian sifat sing apik banget kayata kekuatan spesifik sing dhuwur, modulus spesifik sing dhuwur, koefisien ekspansi termal sing sithik, konduktivitas listrik sing apik, ketangguhan fraktur sing dhuwur, gravitasi spesifik sing sithik, resistance kejut termal, resistance karat, lan resistance suhu dhuwur. Saiki, akeh digunakake ing aerospace, balap, biomaterial lan lapangan liyane minangka bahan struktur tahan suhu sing anyar. Saiki, bottlenecks utama sing ditemoni dening komposit C / C domestik isih masalah biaya lan industrialisasi.

Ana akeh bahan liyane sing digunakake kanggo nggawe lapangan termal. Grafit sing diperkuat serat karbon nduweni sifat mekanik sing luwih apik; nanging luwih larang lan duwe syarat liyane kanggo desain.Silikon karbida (SiC)minangka materi sing luwih apik tinimbang grafit ing pirang-pirang aspek, nanging luwih larang lan angel nyiyapake bagean volume gedhe. Nanging, SiC asring digunakake minangka alapisan CVDkanggo nambah umur bagean grafit sing kena gas silikon monoksida korosif, lan uga bisa nyuda kontaminasi saka grafit. Lapisan karbida silikon CVD sing padhet kanthi efektif nyegah rereged ing bahan grafit mikropori tekan permukaan.

详情-07

Liyane yaiku karbon CVD, sing uga bisa mbentuk lapisan sing padhet ing ndhuwur bagean grafit. Bahan tahan suhu dhuwur liyane, kayata molybdenum utawa bahan keramik sing bisa urip bebarengan karo lingkungan, bisa digunakake yen ora ana risiko kontaminasi leleh. Nanging, keramik oksida umume diwatesi ing aplikasi kanggo bahan grafit ing suhu dhuwur, lan ana sawetara opsi liyane yen insulasi dibutuhake. Salah sijine yaiku boron nitride heksagonal (kadhangkala disebut grafit putih amarga sifat sing padha), nanging sifat mekanike kurang. Molybdenum umume digunakake cukup kanggo kahanan suhu dhuwur amarga biaya Moderate, tingkat panyebaran kurang ing kristal silikon, lan koefisien pemisahan banget kurang saka 5 × 108, kang ngidini jumlah tartamtu saka kontaminasi molybdenum sadurunge ngancurake struktur kristal.

 

2. Bahan insulasi termal

Bahan insulasi sing paling umum digunakake yaiku karbon felt ing macem-macem formulir. Karbon felt digawe saka serat tipis, sing tumindak minangka insulasi amarga padha ngalangi radiasi termal kaping pirang-pirang ing jarak sing cendhak. Karbon sing lembut dirajut dadi lembaran materi sing rada tipis, sing banjur dipotong dadi bentuk sing dikarepake lan ditekuk kanthi radius sing cukup. felts cured dumadi saka bahan serat sing padha, lan binder sing ngemot karbon digunakake kanggo nyambungake serat sing kasebar dadi obyek sing luwih padhet lan wujud. Panganggone deposisi uap kimia saka karbon tinimbang binder bisa nambah sifat mekanik materi kasebut.

4

Biasane, lumahing njaba saka insulasi termal ngobati felt dilapisi karo lapisan grafit terus utawa foil kanggo ngurangi erosi lan nyandhang uga kontaminasi partikel. Jinis bahan insulasi termal adhedhasar karbon liyane uga ana, kayata busa karbon. Umumé, bahan grafitisasi luwih disenengi amarga grafitisasi nyuda area permukaan serat. Outgassing saka bahan-bahan permukaan dhuwur iki suda banget, lan butuh wektu kurang kanggo ngompa tungku menyang vakum sing cocog. Liyane yaiku bahan komposit C / C, sing nduweni ciri sing luar biasa kayata bobot entheng, toleransi karusakan sing dhuwur lan kekuatan sing dhuwur. Digunakake ing kothak termal kanggo ngganti bagean grafit Ngartekno nyuda frekuensi panggantos bagean grafit, mbenakake kualitas monocrystalline lan stabilitas produksi.

Miturut klasifikasi bahan mentahan, karbon felt bisa dipérang dadi polyacrylonitrile-based carbon felt, viscose-based carbon felt, lan pitch-based carbon felt.
Karbon adhedhasar polyacrylonitrile nduweni kandungan awu sing gedhe. Sawise perawatan suhu dhuwur, serat tunggal dadi rapuh. Sajrone operasi, gampang ngasilake bledug kanggo ngrusak lingkungan tungku. Ing wektu sing padha, serat bisa gampang mlebu ing pori-pori lan saluran pernapasan awak manungsa, sing mbebayani kanggo kesehatan manungsa. Karbon adhedhasar viscose nduweni kinerja insulasi termal sing apik. Iku relatif alus sawise perawatan panas lan ora gampang kanggo generate bledug. Nanging, salib-bagean saka serat mentahan basis viscose ora duwe aturan baku, lan ana akeh grooves ing lumahing serat. Gampang kanggo ngasilake gas kayata C02 ing atmosfer oksidasi saka tungku silikon CZ, nyebabake udan unsur oksigen lan karbon ing bahan silikon monocrystalline. Produsen utama kalebu SGL Jerman lan perusahaan liyane. Saiki, sing paling akeh digunakake ing industri monocrystalline semikonduktor yaiku rasa karbon adhedhasar pitch, sing nduweni kinerja insulasi termal sing luwih elek tinimbang felt karbon adhedhasar viscose, nanging rasa karbon adhedhasar pitch nduweni kemurnian sing luwih dhuwur lan emisi bledug sing luwih murah. Produsen kalebu Kureha Chemical lan Gas Osaka Jepang.
Amarga wangun karbon felt ora tetep, iku ora trep kanggo operate. Saiki akeh perusahaan wis ngembangake bahan insulasi termal anyar adhedhasar karbon felt-cured carbon felt. Karbon felt sing diobati, uga disebut hard felt, yaiku karbon felt kanthi wangun tartamtu lan sifat sing bisa dimanfaatake sawise felt alus diresapi karo resin, dilaminasi, diobati lan dikarbonisasi.

Kualitas pertumbuhan silikon monocrystalline langsung kena pengaruh lingkungan termal, lan bahan insulasi termal serat karbon nduweni peran penting ing lingkungan iki. Serat karbon insulasi termal sing alus isih nduweni kaluwihan sing signifikan ing industri semikonduktor fotovoltaik amarga keuntungan biaya, efek insulasi termal sing apik, desain fleksibel lan wujud sing bisa disesuaikan. Kajaba iku, insulasi termal serat karbon sing dirasakake bakal duwe ruang pangembangan sing luwih gedhe ing pasar bahan lapangan termal amarga kekuatan tartamtu lan operabilitas sing luwih dhuwur. Kita setya riset lan pangembangan ing bidang bahan insulasi termal, lan terus ngoptimalake kinerja produk kanggo ningkatake kamakmuran lan pangembangan industri semikonduktor fotovoltaik.


Wektu kirim: Jun-12-2024
Chat Online WhatsApp!