Viena kristāla krāsns ir ierīce, kas izmanto agrafīta sildītājskausēt polikristāliskos silīcija materiālus inertās gāzes (argona) vidē un izmanto Czochralski metodi, lai audzētu nedislokētus monokristālus. Tas galvenokārt sastāv no šādām sistēmām:
Mehāniskā transmisijas sistēma
Mehāniskā transmisijas sistēma ir monokristālu krāsns pamata operētājsistēma, kas galvenokārt ir atbildīga par kristālu un kristālu kustības kontroli.tīģeļi, ieskaitot sēklu kristālu pacelšanu un pagriešanu, kā arī pacelšanu un pagriešanutīģeļi. Tas var precīzi pielāgot tādus parametrus kā kristālu un tīģeļu novietojums, ātrums un griešanās leņķis, lai nodrošinātu kristāla augšanas procesa vienmērīgu gaitu. Piemēram, dažādos kristālu augšanas posmos, piemēram, sēšanas, apkakles, plecu veidošanā, vienāda diametra augšanā un astes veidošanā, šai sistēmai ir precīzi jākontrolē sēklu kristālu un tīģeļu kustība, lai tā atbilstu kristālu augšanas procesa prasībām.
Apkures temperatūras kontroles sistēma
Šī ir viena no monokristālu krāsns galvenajām sistēmām, ko izmanto, lai radītu siltumu un precīzi kontrolētu temperatūru krāsnī. Tas galvenokārt sastāv no tādiem komponentiem kā sildītāji, temperatūras sensori un temperatūras regulatori. Sildītājs parasti ir izgatavots no tādiem materiāliem kā augstas tīrības pakāpes grafīts. Pēc tam, kad maiņstrāva ir pārveidota un samazināta, lai palielinātu strāvu, sildītājs ģenerē siltumu, lai izkausētu polikristāliskos materiālus, piemēram, polisilīciju tīģelī. Temperatūras sensors reāllaikā uzrauga temperatūras izmaiņas krāsnī un pārraida temperatūras signālu temperatūras regulatoram. Temperatūras regulators precīzi kontrolē sildīšanas jaudu atbilstoši iestatītajiem temperatūras parametriem un atgriezeniskās saites temperatūras signālam, tādējādi saglabājot temperatūras stabilitāti krāsnī un nodrošinot piemērotu temperatūras vidi kristālu augšanai.
Vakuuma sistēma
Vakuuma sistēmas galvenā funkcija ir radīt un uzturēt vakuuma vidi krāsnī kristāla augšanas procesa laikā. Gaiss un piemaisījumu gāzes krāsnī tiek ekstrahētas caur vakuumsūkņiem un citām iekārtām, lai gāzes spiediens krāsnī sasniegtu ārkārtīgi zemu līmeni, parasti zem 5TOR (torr). Tas var novērst silīcija materiāla oksidēšanos augstā temperatūrā un nodrošināt kristāla augšanas tīrību un kvalitāti. Tajā pašā laikā vakuuma vide ir arī labvēlīga kristāla augšanas procesā radušos gaistošo piemaisījumu noņemšanai un kristāla kvalitātes uzlabošanai.
Argona sistēma
Argona sistēmai ir nozīme viena kristāla krāsnī esošā spiediena aizsardzībā un regulēšanā. Pēc sūkšanas krāsnī iepilda augstas tīrības pakāpes argona gāzi (tīrības pakāpei jābūt virs 6 9). No vienas puses, tas var novērst ārējā gaisa iekļūšanu krāsnī un novērst silīcija materiālu oksidēšanos; no otras puses, argona gāzes iepildīšana var uzturēt stabilu spiedienu krāsnī un nodrošināt piemērotu spiediena vidi kristālu augšanai. Turklāt argona gāzes plūsma var arī noņemt siltumu, kas rodas kristāla augšanas procesā, spēlējot noteiktu dzesēšanas lomu.
Ūdens dzesēšanas sistēma
Ūdens dzesēšanas sistēmas funkcija ir atdzesēt dažādas monokristāla krāsns augstas temperatūras sastāvdaļas, lai nodrošinātu normālu iekārtas darbību un kalpošanas laiku. Vienkristāla krāsns darbības laikā sildītājs,tīģelis, elektrods un citas sastāvdaļas radīs daudz siltuma. Ja tās netiek laikus atdzesētas, iekārta pārkarst, deformēsies vai pat tiks sabojāta. Ūdens dzesēšanas sistēma atņem šo komponentu siltumu, cirkulējot dzesēšanas ūdeni, lai uzturētu iekārtas temperatūru drošā diapazonā. Tajā pašā laikā ūdens dzesēšanas sistēma var arī palīdzēt pielāgot temperatūru krāsnī, lai uzlabotu temperatūras kontroles precizitāti.
Elektriskā vadības sistēma
Elektriskā vadības sistēma ir monokristālu krāsns “smadzenes”, kas ir atbildīgas par visa aprīkojuma darbības uzraudzību un kontroli. Tas var saņemt signālus no dažādiem sensoriem, piemēram, temperatūras sensoriem, spiediena sensoriem, pozīcijas sensoriem utt., kā arī koordinēt un vadīt mehānisko transmisijas sistēmu, apkures temperatūras kontroles sistēmu, vakuuma sistēmu, argona sistēmu un ūdens dzesēšanas sistēmu, pamatojoties uz šiem signāliem. Piemēram, kristāla augšanas procesa laikā elektriskā vadības sistēma var automātiski pielāgot sildīšanas jaudu atbilstoši temperatūras signālam, ko atdod temperatūras sensors; atbilstoši kristāla augšanai tas var kontrolēt sēklu kristāla un tīģeļa kustības ātrumu un griešanās leņķi. Vienlaikus elektriskās vadības sistēmai ir arī kļūdu diagnostikas un signalizācijas funkcijas, kas var laikus konstatēt iekārtas nenormālus stāvokļus un nodrošināt iekārtas drošu darbību.
Izlikšanas laiks: 23. septembris 2024