Једнокристална пећ је уређај који користи аграфитни грејачда топи поликристалне силицијумске материјале у окружењу инертног гаса (аргон) и користи метод Чохралског за узгој недислоцираних монокристала. Углавном се састоји од следећих система:
Механички преносни систем
Механички преносни систем је основни оперативни систем пећи са једним кристалом, који је углавном одговоран за контролу кретања кристала илонци, укључујући подизање и ротацију кристала семена и подизање и ротацијулонци. Може прецизно да подеси параметре као што су положај, брзина и угао ротације кристала и лонаца како би се обезбедио несметан напредак процеса раста кристала. На пример, у различитим фазама раста кристала као што су сејање, грлиће, раме, раст једнаког пречника и реп, кретање кристала семена и лонаца треба да буде прецизно контролисано овим системом да би се испунили захтеви процеса раста кристала.
Систем контроле температуре грејања
Ово је један од основних система пећи са једним кристалом, који се користи за стварање топлоте и прецизну контролу температуре у пећи. Углавном се састоји од компоненти као што су грејачи, температурни сензори и регулатори температуре. Грејач је обично направљен од материјала као што је графит високе чистоће. Након што се наизменична струја трансформише и смањи да би се повећала струја, грејач генерише топлоту да топи поликристалне материјале као што је полисилицијум у лончићу. Сензор температуре прати промене температуре у пећи у реалном времену и преноси температурни сигнал регулатору температуре. Регулатор температуре прецизно контролише снагу грејања у складу са подешеним температурним параметрима и повратним температурним сигналом, чиме се одржава стабилност температуре у пећи и обезбеђује погодно температурно окружење за раст кристала.
Вакуумски систем
Главна функција вакуумског система је стварање и одржавање вакуумског окружења у пећи током процеса раста кристала. Ваздух и гасови нечистоћа у пећи се извлаче кроз вакуум пумпе и другу опрему како би притисак гаса у пећи достигао изузетно низак ниво, углавном испод 5ТОР (торр). Ово може спречити оксидацију силицијумског материјала на високим температурама и обезбедити чистоћу и квалитет раста кристала. Истовремено, вакуумско окружење је такође погодно за уклањање испарљивих нечистоћа које настају током процеса раста кристала и побољшање квалитета кристала.
Аргон систем
Систем аргона игра улогу у заштити и регулисању притиска у пећи у пећи са једним кристалом. Након усисавања, у пећ се пуни гас аргон високе чистоће (чистоћа мора бити изнад 6 9). С једне стране, може спречити улазак спољашњег ваздуха у пећ и спречити оксидацију силицијумских материјала; с друге стране, пуњење гаса аргона може одржати притисак у пећи стабилним и обезбедити погодно окружење притиска за раст кристала. Поред тога, проток гаса аргона такође може одузети топлоту која се ствара током процеса раста кристала, играјући одређену улогу хлађења.
Систем воденог хлађења
Функција система за хлађење воде је да хлади различите високотемпературне компоненте пећи од једног кристала како би се осигурао нормалан рад и радни век опреме. Током рада пећи са једним кристалом, грејач,лончић, електрода и друге компоненте ће генерисати много топлоте. Ако се не охладе на време, опрема ће се прегрејати, деформисати или чак оштетити. Систем воденог хлађења одузима топлоту ових компоненти циркулишући расхладну воду како би се температура опреме одржавала у безбедном опсегу. Истовремено, систем за хлађење водом такође може помоћи у подешавању температуре у пећи како би се побољшала тачност контроле температуре.
Електрични систем управљања
Електрични контролни систем је „мозак“ пећи од једног кристала, одговоран за праћење и контролу рада целокупне опреме. Може да прима сигнале од различитих сензора, као што су сензори температуре, сензори притиска, сензори положаја итд., и да на основу ових сигнала координира и контролише систем механичког преноса, систем за контролу температуре грејања, вакуумски систем, систем аргона и систем за хлађење водом. На пример, током процеса раста кристала, електрични контролни систем може аутоматски да подеси снагу грејања према температурном сигналу који враћа температурни сензор; према расту кристала, може контролисати брзину кретања и угао ротације кристала за семе и лонца. Истовремено, електрични контролни систем такође има функције дијагнозе кварова и аларма, који могу на време открити абнормалне услове опреме и осигурати безбедан рад опреме.
Време поста: 23.09.2024