En enkristallugn är en enhet som använder engrafitvärmareför att smälta polykristallina kiselmaterial i en miljö med inert gas (argon) och använder Czochralski-metoden för att odla icke-dislokerade enkristaller. Den består huvudsakligen av följande system:
Mekaniskt transmissionssystem
Det mekaniska transmissionssystemet är det grundläggande operativsystemet för enkristallugnen, som huvudsakligen är ansvarig för att kontrollera rörelsen av kristaller ochdeglar, inklusive lyftning och rotation av frökristaller och lyftning och rotation avdeglar. Den kan exakt justera parametrar som position, hastighet och rotationsvinkel för kristaller och deglar för att säkerställa en smidig utveckling av kristalltillväxtprocessen. Till exempel, i olika kristalltillväxtstadier såsom ympning, halsning, skuldring, tillväxt med lika diameter och svans, måste rörelsen av frökristaller och deglar kontrolleras noggrant av detta system för att uppfylla processkraven för kristalltillväxt.
Värmetemperaturkontrollsystem
Detta är ett av kärnsystemen i enkristallugnen, som används för att generera värme och noggrant kontrollera temperaturen i ugnen. Den består huvudsakligen av komponenter som värmare, temperatursensorer och temperaturregulatorer. Värmaren är vanligtvis gjord av material som högren grafit. Efter att växelströmmen har transformerats och reducerats för att öka strömmen, genererar värmaren värme för att smälta polykristallina material såsom polykisel i degeln. Temperatursensorn övervakar temperaturförändringarna i ugnen i realtid och överför temperatursignalen till temperaturregulatorn. Temperaturregulatorn reglerar värmeeffekten noggrant enligt de inställda temperaturparametrarna och återkopplingstemperatursignalen, och bibehåller därigenom stabiliteten hos temperaturen i ugnen och tillhandahåller en lämplig temperaturmiljö för kristalltillväxt.
Vakuumsystem
Vakuumsystemets huvudsakliga funktion är att skapa och upprätthålla en vakuummiljö i ugnen under kristalltillväxtprocessen. Luften och föroreningsgaserna i ugnen extraheras genom vakuumpumpar och annan utrustning för att få gastrycket i ugnen att nå en extremt låg nivå, vanligtvis under 5TOR (torr). Detta kan förhindra att kiselmaterialet oxideras vid höga temperaturer och säkerställa renheten och kvaliteten på kristalltillväxt. Samtidigt är vakuummiljön också gynnsam för att ta bort flyktiga föroreningar som genereras under kristalltillväxtprocessen och förbättra kvaliteten på kristallen.
Argon system
Argonsystemet spelar en roll för att skydda och reglera trycket i ugnen i enkristallugnen. Efter dammsugning fylls argongas med hög renhet (renheten måste vara över 6 9) i ugnen. Å ena sidan kan det förhindra utomhusluft från att komma in i ugnen och förhindra att kiselmaterial oxideras; å andra sidan kan fyllningen av argongas hålla trycket i ugnen stabilt och ge en lämplig tryckmiljö för kristalltillväxt. Dessutom kan flödet av argongas också ta bort värmen som genereras under kristalltillväxtprocessen, vilket spelar en viss kylande roll.
Vattenkylningssystem
Vattenkylsystemets funktion är att kyla de olika högtemperaturkomponenterna i enkristallugnen för att säkerställa utrustningens normala drift och livslängd. Under driften av enkristallugnen, värmaren,degel, kommer elektroder och andra komponenter att generera mycket värme. Om de inte kyls i tid kommer utrustningen att överhettas, deformeras eller till och med skadas. Vattenkylningssystemet tar bort värmen från dessa komponenter genom att cirkulera kylvatten för att hålla utrustningens temperatur inom ett säkert område. Samtidigt kan vattenkylningssystemet också hjälpa till att justera temperaturen i ugnen för att förbättra noggrannheten i temperaturkontrollen.
Elektriskt styrsystem
Det elektriska styrsystemet är "hjärnan" i enkristallugnen, ansvarig för att övervaka och kontrollera driften av hela utrustningen. Den kan ta emot signaler från olika sensorer, såsom temperatursensorer, trycksensorer, positionssensorer etc. och koordinera och styra det mekaniska transmissionssystemet, värmetemperaturstyrsystemet, vakuumsystemet, argonsystemet och vattenkylsystemet baserat på dessa signaler. Till exempel, under kristalltillväxtprocessen, kan det elektriska styrsystemet automatiskt justera värmeeffekten enligt temperatursignalen som återkopplas av temperatursensorn; beroende på kristallens tillväxt kan den styra rörelsehastigheten och rotationsvinkeln för frökristallen och degeln. Samtidigt har det elektriska styrsystemet också feldiagnos och larmfunktioner, som kan upptäcka onormala förhållanden hos utrustningen i tid och säkerställa säker drift av utrustningen.
Posttid: 2024-09-23