Një furrë me një kristal është një pajisje që përdor njëngrohës grafitipër të shkrirë materialet polikristaline të silikonit në një mjedis gazi inert (argon) dhe përdor metodën Czochralski për të rritur kristalet e vetme jo të dislokuara. Ai përbëhet kryesisht nga sistemet e mëposhtme:
Sistemi i transmetimit mekanik
Sistemi i transmetimit mekanik është sistemi bazë operativ i furrës me një kristal, i cili është kryesisht përgjegjës për kontrollin e lëvizjes së kristaleve dhecrucibles, duke përfshirë ngritjen dhe rrotullimin e kristaleve të farës dhe ngritjen dhe rrotullimin ecrucibles. Ai mund të rregullojë me saktësi parametra të tillë si pozicioni, shpejtësia dhe këndi i rrotullimit të kristaleve dhe kristaleve për të siguruar përparimin e qetë të procesit të rritjes së kristalit. Për shembull, në faza të ndryshme të rritjes së kristalit, si p.sh. mbjellja, qafa, sup, rritja dhe bishti me diametër të barabartë, lëvizja e kristaleve të farës dhe e kristaleve duhet të kontrollohet me saktësi nga ky sistem për të përmbushur kërkesat e procesit të rritjes së kristalit.
Sistemi i kontrollit të temperaturës së ngrohjes
Ky është një nga sistemet thelbësore të furrës me një kristal, e cila përdoret për të gjeneruar nxehtësi dhe për të kontrolluar me saktësi temperaturën në furrë. Ai përbëhet kryesisht nga komponentë të tillë si ngrohës, sensorë të temperaturës dhe kontrollues të temperaturës. Ngrohësi zakonisht është bërë nga materiale të tilla si grafiti me pastërti të lartë. Pasi rryma alternative transformohet dhe zvogëlohet për të rritur rrymën, ngrohësi gjeneron nxehtësi për të shkrirë materialet polikristaline, si p.sh. Sensori i temperaturës monitoron ndryshimet e temperaturës në furre në kohë reale dhe transmeton sinjalin e temperaturës në kontrolluesin e temperaturës. Kontrolluesi i temperaturës kontrollon me saktësi fuqinë e ngrohjes sipas parametrave të caktuar të temperaturës dhe sinjalit të temperaturës së reagimit, duke ruajtur kështu stabilitetin e temperaturës në furre dhe duke siguruar një mjedis të përshtatshëm të temperaturës për rritjen e kristaleve.
Sistemi i vakumit
Funksioni kryesor i sistemit të vakumit është krijimi dhe ruajtja e një mjedisi vakum në furre gjatë procesit të rritjes së kristalit. Ajri dhe gazrat e papastërtive në furrë nxirren përmes pompave vakum dhe pajisjeve të tjera për të bërë presionin e gazit në furre të arrijë një nivel jashtëzakonisht të ulët, përgjithësisht nën 5TOR (torr). Kjo mund të parandalojë që materiali i silikonit të oksidohet në temperatura të larta dhe të sigurojë pastërtinë dhe cilësinë e rritjes së kristalit. Në të njëjtën kohë, mjedisi i vakumit është gjithashtu i favorshëm për heqjen e papastërtive të paqëndrueshme të krijuara gjatë procesit të rritjes së kristalit dhe përmirësimin e cilësisë së kristalit.
Sistemi i argonit
Sistemi i argonit luan një rol në mbrojtjen dhe rregullimin e presionit në furrën në furrën me një kristal. Pas fshirjes me korrent, gazi argon me pastërti të lartë (pastërtia duhet të jetë mbi 6 9) mbushet në furrë. Nga njëra anë, mund të parandalojë hyrjen e ajrit të jashtëm në furre dhe të parandalojë oksidimin e materialeve të silikonit; nga ana tjetër, mbushja me gaz argon mund të mbajë të qëndrueshme presionin në furrë dhe të sigurojë një mjedis të përshtatshëm presioni për rritjen e kristalit. Përveç kësaj, rrjedha e gazit të argonit gjithashtu mund të largojë nxehtësinë e krijuar gjatë procesit të rritjes së kristalit, duke luajtur një rol të caktuar ftohës.
Sistemi i ftohjes së ujit
Funksioni i sistemit të ftohjes së ujit është të ftohë përbërësit e ndryshëm me temperaturë të lartë të furrës me një kristal për të siguruar funksionimin normal dhe jetën e shërbimit të pajisjes. Gjatë funksionimit të furrës me një kristal, ngrohësi,crucible, elektroda dhe komponentët e tjerë do të gjenerojnë shumë nxehtësi. Nëse nuk ftohen në kohë, pajisja do të mbinxehet, deformohet apo edhe dëmtohet. Sistemi i ftohjes së ujit heq nxehtësinë e këtyre komponentëve duke qarkulluar ujin ftohës për të mbajtur temperaturën e pajisjes brenda një intervali të sigurt. Në të njëjtën kohë, sistemi i ftohjes së ujit mund të ndihmojë gjithashtu në rregullimin e temperaturës në furre për të përmirësuar saktësinë e kontrollit të temperaturës.
Sistemi i kontrollit elektrik
Sistemi elektrik i kontrollit është "truri" i furrës me një kristal, përgjegjës për monitorimin dhe kontrollin e funksionimit të të gjithë pajisjeve. Mund të marrë sinjale nga sensorë të ndryshëm, si sensorë të temperaturës, sensorë presioni, sensorë pozicioni etj., dhe të koordinojë dhe kontrollojë sistemin e transmetimit mekanik, sistemin e kontrollit të temperaturës së ngrohjes, sistemin e vakumit, sistemin e argonit dhe sistemin e ftohjes së ujit bazuar në këto sinjale. Për shembull, gjatë procesit të rritjes së kristalit, sistemi elektrik i kontrollit mund të rregullojë automatikisht fuqinë e ngrohjes sipas sinjalit të temperaturës që kthehet nga sensori i temperaturës; Sipas rritjes së kristalit, ai mund të kontrollojë shpejtësinë e lëvizjes dhe këndin e rrotullimit të kristalit të farës dhe të kristalit. Në të njëjtën kohë, sistemi i kontrollit elektrik ka gjithashtu funksione diagnostikimi dhe alarmi të defekteve, të cilat mund të zbulojnë në kohë kushtet jonormale të pajisjes dhe të sigurojnë funksionimin e sigurt të pajisjes.
Koha e postimit: Shtator-23-2024