තනි ස්ඵටික උදුනක් යනු භාවිතා කරන උපකරණයකිග්රැෆයිට් තාපකයනිෂ්ක්‍රීය වායු (ආගන්) පරිසරයක බහු ස්ඵටික සිලිකන් ද්රව්ය උණු කිරීමට සහ විස්ථාපනය නොවන තනි ස්ඵටික වර්ධනය කිරීමට Czochralski ක්‍රමය භාවිතා කරයි. එය ප්රධාන වශයෙන් පහත සඳහන් පද්ධති වලින් සමන්විත වේ:
යාන්ත්රික සම්ප්රේෂණ පද්ධතිය
යාන්ත්රික සම්ප්රේෂණ පද්ධතිය යනු තනි ස්ඵටික උදුනක මූලික මෙහෙයුම් පද්ධතිය වන අතර එය ප්රධාන වශයෙන් ස්ඵටිකවල චලනය පාලනය කිරීම සහcrucibles, බීජ ස්ඵටිකවල එසවීම සහ භ්රමණය සහ එසවීම සහ භ්රමණය ඇතුළුවcrucibles. ස්ඵටික වර්ධන ක්‍රියාවලියේ සුමට ප්‍රගතිය සහතික කිරීම සඳහා ස්ඵටික සහ කූරු වල පිහිටීම, වේගය සහ භ්රමණ කෝණය වැනි පරාමිතීන් එය නිවැරදිව සකස් කළ හැකිය. උදාහරණයක් ලෙස, බීජ කිරීම, ගෙල කැපීම, උරහිස් කිරීම, සමාන විෂ්කම්භය වර්ධනය සහ වලිගය වැනි විවිධ ස්ඵටික වර්ධන අවධීන්හිදී, ස්ඵටික වර්ධනයේ ක්‍රියාවලි අවශ්‍යතා සපුරාලීම සඳහා මෙම පද්ධතිය මඟින් බීජ ස්ඵටිකවල චලනය නිවැරදිව පාලනය කළ යුතුය.
තාපන උෂ්ණත්ව පාලන පද්ධතිය
මෙය තනි ස්ඵටික උදුනක මූලික පද්ධති වලින් එකකි, එය තාපය ජනනය කිරීමට සහ උදුනෙහි උෂ්ණත්වය නිවැරදිව පාලනය කිරීමට භාවිතා කරයි. එය ප්රධාන වශයෙන් තාපක, උෂ්ණත්ව සංවේදක සහ උෂ්ණත්ව පාලක වැනි සංරචක වලින් සමන්විත වේ. තාපකය සාමාන්යයෙන් ඉහළ සංශුද්ධතාවයකින් යුත් මිනිරන් වැනි ද්රව්ය වලින් සාදා ඇත. ධාරාව වැඩි කිරීම සඳහා ප්‍රත්‍යාවර්ත ධාරාව පරිවර්තනය කර අඩු කිරීමෙන් පසු, තාපකය මගින් කෘෂියේ ඇති පොලිසිලිකන් වැනි බහු ස්ඵටික ද්රව්ය උණු කිරීම සඳහා තාපය ජනනය කරයි. උෂ්ණත්ව සංවේදකය සැබෑ කාලය තුළ උදුනෙහි උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම් නිරීක්ෂණය කරන අතර උෂ්ණත්ව සංඥාව උෂ්ණත්ව පාලකයට සම්ප්රේෂණය කරයි. උෂ්ණත්ව පාලකය විසින් නියම කරන ලද උෂ්ණත්ව පරාමිතීන් සහ ප්රතිපෝෂණ උෂ්ණත්ව සංඥාව අනුව තාපන බලය නිවැරදිව පාලනය කරයි, එමගින් උදුනෙහි උෂ්ණත්වයේ ස්ථායීතාවය පවත්වා ගැනීම සහ ස්ඵටික වර්ධනය සඳහා සුදුසු උෂ්ණත්ව පරිසරයක් ලබා දෙයි.
රික්ත පද්ධතිය
රික්ත පද්ධතියේ ප්රධාන කාර්යය වන්නේ ස්ඵටික වර්ධන ක්රියාවලියේදී උඳුන තුල රික්ත පරිසරයක් නිර්මාණය කිරීම සහ නඩත්තු කිරීමයි. උඳුන තුල ඇති වායු සහ අපිරිසිදු වායු රික්තක පොම්ප සහ අනෙකුත් උපකරණ හරහා නිස්සාරණය කර උදුනෙහි වායු පීඩනය අතිශයින් අඩු මට්ටමකට, සාමාන්යයෙන් 5TOR (torr) ට වඩා අඩු මට්ටමකට ළඟා වේ. මෙමගින් සිලිකන් ද්රව්ය ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී ඔක්සිකරණය වීම වැළැක්විය හැකි අතර ස්ඵටික වර්ධනයේ සංශුද්ධතාවය සහ ගුණාත්මක බව සහතික කරයි. ඒ අතරම, ස්ඵටික වර්ධන ක්රියාවලියේදී ජනනය වන වාෂ්පශීලී අපද්‍රව්‍ය ඉවත් කිරීමට සහ ස්ඵටිකයේ ගුණාත්මක භාවය වැඩි දියුණු කිරීමට රික්ත පරිසරය ද හිතකර වේ.
ආගන් පද්ධතිය
ආගන් පද්ධතිය තනි ස්ඵටික උඳුන තුල උදුනෙහි පීඩනය ආරක්ෂා කිරීම සහ නියාමනය කිරීම සඳහා භූමිකාවක් ඉටු කරයි. රික්ත කිරීමෙන් පසු, ඉහළ සංශුද්ධතාවයකින් යුත් ආගන් වායුව (සංශුද්ධතාවය 6 9 ට වඩා වැඩි විය යුතුය) උදුන තුළට පුරවනු ලැබේ. එක් අතකින්, උඳුන තුලට පිටත වාතය ඇතුල් වීම වැළැක්වීම සහ සිලිකන් ද්රව්ය ඔක්සිකරණය වීම වළක්වා ගත හැකිය; අනෙක් අතට, ආගන් වායුව පිරවීමෙන් උදුනෙහි පීඩනය ස්ථාවරව පවත්වා ගත හැකි අතර ස්ඵටික වර්ධනය සඳහා සුදුසු පීඩන පරිසරයක් සැපයිය හැකිය. මීට අමතරව, ආගන් වායුව ගලායාම මගින් ස්ඵටික වර්ධන ක්රියාවලියේදී ජනනය වන තාපය ඉවත් කර යම් සිසිලන භූමිකාවක් ඉටු කරයි.
ජල සිසිලන පද්ධතිය
ජල සිසිලන පද්ධතියේ කාර්යය වන්නේ උපකරණවල සාමාන්ය ක්රියාකාරීත්වය සහ සේවා කාලය සහතික කිරීම සඳහා තනි ස්ඵටික උදුනෙහි විවිධ ඉහළ උෂ්ණත්ව සංරචක සිසිල් කිරීමයි. තනි ස්ඵටික උදුනේ ක්රියාකාරිත්වය අතරතුර, තාපකය,cruciable, ඉලෙක්ට්රෝඩය සහ අනෙකුත් සංරචක විශාල තාපයක් ජනනය කරනු ඇත. ඒවා නියමිත වේලාවට සිසිල් නොකළහොත්, උපකරණ අධික ලෙස රත් වීම, විකෘති කිරීම හෝ හානි වීමට පවා ඉඩ ඇත. ජල සිසිලන පද්ධතිය මඟින් උපකරණවල උෂ්ණත්වය ආරක්ෂිත පරාසයක තබා ගැනීම සඳහා සිසිලන ජලය සංසරණය කිරීමෙන් මෙම සංරචකවල තාපය ඉවත් කරයි. ඒ අතරම, උෂ්ණත්ව පාලනයේ නිරවද්‍යතාවය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා උදුනෙහි උෂ්ණත්වය සකස් කිරීම සඳහා ජල සිසිලන පද්ධතිය ද සහාය විය හැකිය.
විදුලි පාලන පද්ධතිය
විදුලි පාලන පද්ධතිය යනු තනි ස්ඵටික උදුනෙහි "මොළය" වන අතර, සමස්ත උපකරණවල ක්රියාකාරිත්වය අධීක්ෂණය කිරීම සහ පාලනය කිරීම සඳහා වගකිව යුතුය. එයට උෂ්ණත්ව සංවේදක, පීඩන සංවේදක, ස්ථාන සංවේදක වැනි විවිධ සංවේදක වලින් සංඥා ලබා ගත හැකි අතර, මෙම සංඥා මත පදනම්ව යාන්ත්රික සම්ප්රේෂණ පද්ධතිය, තාපන උෂ්ණත්ව පාලන පද්ධතිය, රික්ත පද්ධතිය, ආගන් පද්ධතිය සහ ජල සිසිලන පද්ධතිය සම්බන්ධීකරණය සහ පාලනය කළ හැකිය. උදාහරණයක් ලෙස, ස්ඵටික වර්ධන ක්රියාවලියේදී, විදුලි පාලන පද්ධතියට උෂ්ණත්ව සංවේදකය මගින් ආපසු ලබා දෙන උෂ්ණත්ව සංඥාව අනුව තාපන බලය ස්වයංක්රීයව සකස් කළ හැකිය; ස්ඵටිකයේ වර්ධනයට අනුව, එය බීජ ස්ඵටිකයේ සහ කුරුසයේ චලන වේගය සහ භ්රමණ කෝණය පාලනය කළ හැකිය. ඒ අතරම, විදුලි පාලන පද්ධතියට දෝෂ නිර්ණය කිරීම සහ අනතුරු ඇඟවීමේ කාර්යයන් ද ඇත, එමඟින් උපකරණවල අසාමාන්‍ය තත්වයන් නියමිත වේලාවට හඳුනාගෙන උපකරණවල ආරක්ෂිත ක්රියාකාරිත්වය සහතික කළ හැකිය.
පසු කාලය: සැප්-23-2024