Vienkristalinė krosnis yra įrenginys, kuriame naudojamas agrafito šildytuvasišlydyti polikristalinio silicio medžiagas inertinių dujų (argono) aplinkoje ir naudoja Czochralski metodą, kad išaugintų neišsislinkusius pavienius kristalus. Jį daugiausia sudaro šios sistemos:
Mechaninė pavarų dėžė
Mechaninė perdavimo sistema yra pagrindinė monokristalinės krosnies operacinė sistema, kuri daugiausia atsakinga už kristalų judėjimo valdymą irtigliai, įskaitant sėklinių kristalų pakėlimą ir sukimąsi bei kėlimą ir sukimąsitigliai. Jis gali tiksliai reguliuoti tokius parametrus kaip kristalų ir tiglių padėtis, greitis ir sukimosi kampas, kad būtų užtikrintas sklandus kristalų augimo procesas. Pavyzdžiui, skirtinguose kristalų augimo etapuose, tokiuose kaip sėjimas, kaklelis, pečių auginimas, vienodo skersmens augimas ir uodegos formavimas, sėklinių kristalų ir tiglių judėjimas turi būti tiksliai kontroliuojamas šia sistema, kad atitiktų kristalų augimo proceso reikalavimus.
Šildymo temperatūros reguliavimo sistema
Tai viena iš pagrindinių monokristalinės krosnies sistemų, kuri naudojama šilumai generuoti ir tiksliai kontroliuoti temperatūrą krosnyje. Jį daugiausia sudaro komponentai, tokie kaip šildytuvai, temperatūros jutikliai ir temperatūros valdikliai. Šildytuvas dažniausiai gaminamas iš tokių medžiagų kaip didelio grynumo grafitas. Po to, kai kintamoji srovė transformuojama ir sumažinama, kad padidėtų srovė, šildytuvas generuoja šilumą, kad ištirptų polikristalinės medžiagos, tokios kaip polisilicis tiglyje. Temperatūros jutiklis realiu laiku stebi temperatūros pokyčius krosnyje ir perduoda temperatūros signalą į temperatūros reguliatorių. Temperatūros reguliatorius tiksliai valdo šildymo galią pagal nustatytus temperatūros parametrus ir grįžtamąjį temperatūros signalą, taip palaikydamas krosnyje temperatūros stabilumą ir sudarydamas tinkamą temperatūros aplinką kristalų augimui.
Vakuuminė sistema
Pagrindinė vakuuminės sistemos funkcija yra sukurti ir palaikyti vakuuminę aplinką krosnyje kristalų augimo proceso metu. Oro ir priemaišų dujos krosnyje ištraukiamos per vakuuminius siurblius ir kitą įrangą, kad dujų slėgis krosnyje pasiektų itin žemą lygį, paprastai žemiau 5TOR (torras). Tai gali užkirsti kelią silicio medžiagai oksiduotis aukštoje temperatūroje ir užtikrinti kristalų augimo grynumą ir kokybę. Tuo pačiu metu vakuuminė aplinka taip pat yra palanki pašalinti lakias priemaišas, susidarančias kristalų augimo proceso metu, ir pagerinti kristalo kokybę.
Argono sistema
Argono sistema atlieka svarbų vaidmenį apsaugant ir reguliuojant slėgį krosnyje monokristalinėje krosnyje. Po siurbimo į krosnį pilamos didelio grynumo argono dujos (grynumas turi būti didesnis nei 6 9). Viena vertus, jis gali neleisti išoriniam orui patekti į krosnį ir neleisti oksiduotis silicio medžiagoms; kita vertus, argono dujų užpildymas gali išlaikyti stabilų slėgį krosnyje ir sukurti tinkamą slėgio aplinką kristalų augimui. Be to, argono dujų srautas taip pat gali pašalinti šilumą, susidarančią kristalų augimo proceso metu, atlikdamas tam tikrą aušinimo vaidmenį.
Vandens aušinimo sistema
Vandens aušinimo sistemos funkcija yra aušinti įvairius aukštos temperatūros monokristalinės krosnies komponentus, kad būtų užtikrintas normalus įrangos veikimas ir tarnavimo laikas. Kai veikia monokristalinė krosnis, šildytuvas,tiglis, elektrodas ir kiti komponentai išskirs daug šilumos. Laiku neatvėsus įranga perkais, deformuosis ar net suges. Vandens aušinimo sistema pašalina šių komponentų šilumą, cirkuliuodama aušinimo vandenį, kad įrenginio temperatūra būtų saugioje diapazone. Tuo pačiu metu vandens aušinimo sistema taip pat gali padėti reguliuoti temperatūrą krosnyje, kad pagerintų temperatūros valdymo tikslumą.
Elektrinė valdymo sistema
Elektrinė valdymo sistema yra monokristalinės krosnies „smegenys“, atsakingos už visos įrangos veikimo stebėjimą ir valdymą. Jis gali priimti signalus iš įvairių jutiklių, tokių kaip temperatūros jutikliai, slėgio jutikliai, padėties jutikliai ir kt., ir pagal šiuos signalus koordinuoti ir valdyti mechaninę perdavimo sistemą, šildymo temperatūros valdymo sistemą, vakuuminę sistemą, argono sistemą ir vandens aušinimo sistemą. Pavyzdžiui, kristalų augimo proceso metu elektrinė valdymo sistema gali automatiškai reguliuoti šildymo galią pagal temperatūros signalą, kurį grąžina temperatūros jutiklis; atsižvelgiant į kristalo augimą, jis gali valdyti sėklinio kristalo ir tiglio judėjimo greitį ir sukimosi kampą. Tuo pačiu metu elektros valdymo sistema turi ir gedimų diagnostikos bei signalizacijos funkcijas, kurios gali laiku aptikti neįprastas įrangos būsenas ir užtikrinti saugų įrangos veikimą.
Paskelbimo laikas: 2024-09-23