Enokristalna peč je naprava, ki uporablja agrafitni grelecza taljenje polikristalnih silicijevih materialov v okolju inertnega plina (argon) in uporablja metodo Czochralskega za gojenje nedislociranih monokristalov. V glavnem je sestavljen iz naslednjih sistemov:
Mehanski prenosni sistem
Mehanski prenosni sistem je osnovni operacijski sistem monokristalne peči, ki je v glavnem odgovoren za nadzor gibanja kristalov inlončki, vključno z dvigovanjem in vrtenjem začetnih kristalov ter dvigovanjem in vrtenjemlončki. Natančno lahko prilagodi parametre, kot so položaj, hitrost in kot vrtenja kristalov in lončkov, da zagotovi nemoten napredek procesa rasti kristalov. Na primer, v različnih stopnjah rasti kristalov, kot so kalitev, vratovi, ramena, rast z enakim premerom in rep, mora ta sistem natančno nadzorovati gibanje zarodnih kristalov in lončkov, da izpolni zahteve procesa rasti kristalov.
Sistem za nadzor temperature ogrevanja
To je eden od osrednjih sistemov monokristalne peči, ki se uporablja za ustvarjanje toplote in natančen nadzor temperature v peči. V glavnem je sestavljen iz komponent, kot so grelci, temperaturni senzorji in regulatorji temperature. Grelnik je običajno izdelan iz materialov, kot je grafit visoke čistosti. Ko se izmenični tok transformira in zmanjša za povečanje toka, grelec ustvari toploto za taljenje polikristalnih materialov, kot je polisilicij v lončku. Temperaturni senzor spremlja temperaturne spremembe v peči v realnem času in posreduje temperaturni signal temperaturnemu regulatorju. Regulator temperature natančno krmili moč ogrevanja glede na nastavljene temperaturne parametre in povratni temperaturni signal, s čimer ohranja stabilnost temperature v peči in zagotavlja primerno temperaturno okolje za rast kristalov.
Vakuumski sistem
Glavna funkcija vakuumskega sistema je ustvarjanje in vzdrževanje vakuumskega okolja v peči med procesom rasti kristalov. Zrak in nečistoče v peči se ekstrahirajo z vakuumskimi črpalkami in drugo opremo, da tlak plina v peči doseže izjemno nizko raven, običajno pod 5TOR (torr). To lahko prepreči oksidacijo silicijevega materiala pri visokih temperaturah in zagotovi čistost in kakovost rasti kristalov. Hkrati je vakuumsko okolje tudi ugodno za odstranjevanje hlapnih nečistoč, ki nastanejo med procesom rasti kristalov, in izboljšanje kakovosti kristala.
Argonski sistem
Sistem argona ima vlogo pri zaščiti in uravnavanju tlaka v peči v enokristalni peči. Po vakuumiranju se v peč napolni plin argon visoke čistosti (čistost mora biti nad 6 9). Po eni strani lahko prepreči vstop zunanjega zraka v peč in prepreči oksidacijo silicijevih materialov; po drugi strani pa lahko polnjenje plina argona ohranja stabilen tlak v peči in zagotavlja primerno tlačno okolje za rast kristalov. Poleg tega lahko pretok plina argona odvzame tudi toploto, ki nastane med procesom rasti kristalov, in igra določeno hladilno vlogo.
Sistem vodnega hlajenja
Funkcija vodnega hladilnega sistema je hlajenje različnih visokotemperaturnih komponent monokristalne peči, da se zagotovi normalno delovanje in življenjska doba opreme. Med delovanjem monokristalne peči grelnik,lonček, elektrode in druge komponente bodo proizvedle veliko toplote. Če jih ne ohladimo pravočasno, se oprema pregreje, deformira ali celo poškoduje. Sistem vodnega hlajenja odvzema toploto teh komponent s kroženjem hladilne vode, da ohranja temperaturo opreme znotraj varnega območja. Hkrati lahko vodni hladilni sistem pomaga tudi pri prilagajanju temperature v peči za izboljšanje natančnosti nadzora temperature.
Električni nadzorni sistem
Električni nadzorni sistem je "možgani" monokristalne peči, odgovoren za spremljanje in nadzor delovanja celotne opreme. Sprejema lahko signale različnih senzorjev, kot so temperaturni senzorji, senzorji tlaka, senzorji položaja itd., ter na podlagi teh signalov koordinira in krmili sistem mehanskega prenosa, sistem za nadzor temperature ogrevanja, vakuumski sistem, argonski sistem in vodni hladilni sistem. Na primer, med procesom rasti kristalov lahko električni nadzorni sistem samodejno prilagodi moč ogrevanja glede na temperaturni signal, ki ga vrne temperaturni senzor; glede na rast kristala lahko nadzoruje hitrost gibanja in kot vrtenja semenskega kristala in lončka. Hkrati ima električni nadzorni sistem tudi diagnostiko napak in alarmne funkcije, ki lahko pravočasno odkrijejo nenormalne pogoje opreme in zagotovijo varno delovanje opreme.
Čas objave: 23. septembra 2024