Relau kristal tunggal ialah peranti yang menggunakan apemanas grafituntuk mencairkan bahan silikon polihablur dalam persekitaran gas lengai (argon) dan menggunakan kaedah Czochralski untuk mengembangkan kristal tunggal yang tidak terkehel. Ia terutamanya terdiri daripada sistem berikut:
Sistem penghantaran mekanikal
Sistem penghantaran mekanikal adalah sistem operasi asas relau kristal tunggal, yang bertanggungjawab terutamanya untuk mengawal pergerakan kristal danmangkuk pijar, termasuk pengangkatan dan putaran kristal benih dan pengangkatan dan putaranmangkuk pijar. Ia boleh melaraskan parameter dengan tepat seperti kedudukan, kelajuan dan sudut putaran kristal dan mangkuk pijar untuk memastikan kelancaran proses pertumbuhan kristal. Sebagai contoh, dalam peringkat pertumbuhan kristal yang berbeza seperti pembenihan, leher, bahu, pertumbuhan diameter dan ekor yang sama, pergerakan kristal benih dan pijar perlu dikawal dengan tepat oleh sistem ini untuk memenuhi keperluan proses pertumbuhan kristal.
Sistem kawalan suhu pemanasan
Ini adalah salah satu sistem teras relau kristal tunggal, yang digunakan untuk menjana haba dan mengawal suhu dalam relau dengan tepat. Ia terutamanya terdiri daripada komponen seperti pemanas, penderia suhu, dan pengawal suhu. Pemanas biasanya diperbuat daripada bahan seperti grafit ketulenan tinggi. Selepas arus ulang alik diubah dan dikurangkan untuk meningkatkan arus, pemanas menjana haba untuk mencairkan bahan polihablur seperti polysilicon dalam pijar. Penderia suhu memantau perubahan suhu dalam relau dalam masa nyata dan menghantar isyarat suhu kepada pengawal suhu. Pengawal suhu mengawal kuasa pemanasan dengan tepat mengikut parameter suhu yang ditetapkan dan isyarat suhu maklum balas, dengan itu mengekalkan kestabilan suhu dalam relau dan menyediakan persekitaran suhu yang sesuai untuk pertumbuhan kristal.
Sistem vakum
Fungsi utama sistem vakum adalah untuk mencipta dan mengekalkan persekitaran vakum dalam relau semasa proses pertumbuhan kristal. Udara dan gas kekotoran di dalam relau diekstrak melalui pam vakum dan peralatan lain untuk menjadikan tekanan gas dalam relau mencapai tahap yang sangat rendah, secara amnya di bawah 5TOR (torr). Ini boleh menghalang bahan silikon daripada teroksida pada suhu tinggi dan memastikan ketulenan dan kualiti pertumbuhan kristal. Pada masa yang sama, persekitaran vakum juga kondusif untuk menghilangkan kekotoran yang tidak menentu yang dihasilkan semasa proses pertumbuhan kristal dan meningkatkan kualiti kristal.
Sistem Argon
Sistem argon memainkan peranan dalam melindungi dan mengawal tekanan dalam relau dalam relau kristal tunggal. Selepas penyedutan, gas argon ketulenan tinggi (ketulenan mestilah melebihi 6 9) diisi ke dalam relau. Di satu pihak, ia boleh menghalang udara luar daripada memasuki relau dan menghalang bahan silikon daripada teroksida; sebaliknya, pengisian gas argon boleh mengekalkan tekanan dalam relau stabil dan menyediakan persekitaran tekanan yang sesuai untuk pertumbuhan kristal. Di samping itu, aliran gas argon juga boleh menghilangkan haba yang dihasilkan semasa proses pertumbuhan kristal, memainkan peranan penyejukan tertentu.
Sistem penyejukan air
Fungsi sistem penyejukan air adalah untuk menyejukkan pelbagai komponen suhu tinggi relau kristal tunggal untuk memastikan operasi normal dan hayat perkhidmatan peralatan. Semasa operasi relau kristal tunggal, pemanas,mangkuk pijar, elektrod dan komponen lain akan menghasilkan banyak haba. Jika ia tidak disejukkan dalam masa, peralatan akan menjadi terlalu panas, berubah bentuk atau bahkan rosak. Sistem penyejukan air menghilangkan haba komponen ini dengan mengedarkan air penyejuk untuk mengekalkan suhu peralatan dalam julat yang selamat. Pada masa yang sama, sistem penyejukan air juga boleh membantu dalam melaraskan suhu dalam relau untuk meningkatkan ketepatan kawalan suhu.
Sistem kawalan elektrik
Sistem kawalan elektrik adalah "otak" relau kristal tunggal, bertanggungjawab untuk memantau dan mengawal operasi keseluruhan peralatan. Ia boleh menerima isyarat daripada pelbagai penderia, seperti penderia suhu, penderia tekanan, penderia kedudukan, dsb., dan menyelaras dan mengawal sistem penghantaran mekanikal, sistem kawalan suhu pemanasan, sistem vakum, sistem argon dan sistem penyejukan air berdasarkan isyarat ini. Sebagai contoh, semasa proses pertumbuhan kristal, sistem kawalan elektrik secara automatik boleh melaraskan kuasa pemanasan mengikut isyarat suhu yang disuap kembali oleh sensor suhu; mengikut pertumbuhan kristal, ia boleh mengawal kelajuan pergerakan dan sudut putaran kristal benih dan mangkuk pijar. Pada masa yang sama, sistem kawalan elektrik juga mempunyai diagnosis kesalahan dan fungsi penggera, yang boleh mengesan keadaan tidak normal peralatan dalam masa dan memastikan operasi peralatan yang selamat.
Masa siaran: Sep-23-2024