Tek kristal fırın, kullanan bir cihazdır.grafit ısıtıcıPolikristalin silikon malzemeleri inert bir gaz (argon) ortamında eritmek ve yerinden çıkmamış tek kristalleri büyütmek için Czochralski yöntemini kullanmak. Temel olarak aşağıdaki sistemlerden oluşur:
Mekanik iletim sistemi
Mekanik iletim sistemi, esas olarak kristallerin hareketini kontrol etmekten sorumlu olan tek kristal fırının temel işletim sistemidir vepotalarTohum kristallerinin kaldırılması ve döndürülmesi ve kristallerin kaldırılması ve döndürülmesi dahilpotalar. Kristal büyüme sürecinin düzgün ilerlemesini sağlamak için kristallerin ve potaların konumu, hızı ve dönme açısı gibi parametreleri doğru bir şekilde ayarlayabilir. Örneğin tohumlama, boyunlandırma, omuzlama, eşit çaplı büyüme ve kuyruklama gibi farklı kristal büyüme aşamalarında, kristal büyümesinin proses gereksinimlerini karşılamak için tohum kristallerinin ve potaların hareketinin bu sistem tarafından doğru bir şekilde kontrol edilmesi gerekir.
Isıtma sıcaklık kontrol sistemi
Bu, ısı üretmek ve fırındaki sıcaklığı doğru bir şekilde kontrol etmek için kullanılan tek kristal fırının çekirdek sistemlerinden biridir. Esas olarak ısıtıcılar, sıcaklık sensörleri ve sıcaklık kontrolörleri gibi bileşenlerden oluşur. Isıtıcı genellikle yüksek saflıkta grafit gibi malzemelerden yapılır. Alternatif akım dönüştürüldükten ve akımı arttırmak için azaltıldıktan sonra ısıtıcı, polisilikon gibi polikristalin malzemeleri pota içinde eritmek için ısı üretir. Sıcaklık sensörü, fırındaki sıcaklık değişikliklerini gerçek zamanlı olarak izler ve sıcaklık sinyalini sıcaklık kontrol cihazına iletir. Sıcaklık kontrol cihazı, ayarlanan sıcaklık parametrelerine ve geri besleme sıcaklık sinyaline göre ısıtma gücünü doğru bir şekilde kontrol eder, böylece fırın içindeki sıcaklığın stabilitesini korur ve kristal büyümesi için uygun bir sıcaklık ortamı sağlar.
Vakum sistemi
Vakum sisteminin ana işlevi, kristal büyütme işlemi sırasında fırında bir vakum ortamı oluşturmak ve sürdürmektir. Fırındaki gaz basıncının son derece düşük bir seviyeye, genellikle 5TOR'un (torr) altına ulaşmasını sağlamak için fırın içindeki hava ve yabancı gazlar, vakum pompaları ve diğer ekipmanlar aracılığıyla çıkarılır. Bu, silikon malzemenin yüksek sıcaklıklarda oksitlenmesini önleyebilir ve kristal büyümesinin saflığını ve kalitesini garanti edebilir. Aynı zamanda vakum ortamı, kristal büyüme süreci sırasında oluşan uçucu yabancı maddelerin uzaklaştırılmasına ve kristalin kalitesinin arttırılmasına da yardımcı olur.
Argon sistemi
Tek kristal fırınlarda argon sistemi fırın içindeki basıncın korunmasında ve düzenlenmesinde rol oynar. Vakumlamanın ardından yüksek saflıkta argon gazı (saflığı 6 9'un üzerinde olmalıdır) fırına doldurulur. Bir yandan dışarıdaki havanın fırına girmesini önleyebilir ve silikon malzemelerin oksitlenmesini önleyebilir; Öte yandan argon gazının doldurulması fırın içindeki basıncı sabit tutabilir ve kristal büyümesi için uygun bir basınç ortamı sağlayabilir. Ek olarak, argon gazının akışı kristal büyüme süreci sırasında oluşan ısıyı da alıp belirli bir soğutma rolü oynayabilir.
Su soğutma sistemi
Su soğutma sisteminin işlevi, ekipmanın normal çalışmasını ve servis ömrünü sağlamak için tek kristal fırının çeşitli yüksek sıcaklık bileşenlerini soğutmaktır. Tek kristal fırının çalışması sırasında ısıtıcı,pota, elektrot ve diğer bileşenler çok fazla ısı üretecektir. Zamanında soğutulmazlarsa ekipman aşırı ısınır, deforme olur ve hatta hasar görür. Su soğutma sistemi, ekipmanın sıcaklığını güvenli bir aralıkta tutmak için soğutma suyunu sirküle ederek bu bileşenlerin ısısını uzaklaştırır. Aynı zamanda su soğutma sistemi, sıcaklık kontrolünün doğruluğunu artırmak için fırın içindeki sıcaklığın ayarlanmasına da yardımcı olabilir.
Elektrik kontrol sistemi
Elektrik kontrol sistemi, tek kristal fırının “beynidir” ve tüm ekipmanın çalışmasının izlenmesinden ve kontrol edilmesinden sorumludur. Sıcaklık sensörleri, basınç sensörleri, konum sensörleri vb. çeşitli sensörlerden sinyaller alabilir ve bu sinyallere dayanarak mekanik iletim sistemi, ısıtma sıcaklık kontrol sistemi, vakum sistemi, argon sistemi ve su soğutma sistemini koordine edebilir ve kontrol edebilir. Örneğin, kristal büyüme süreci sırasında, elektrik kontrol sistemi, sıcaklık sensörü tarafından geri beslenen sıcaklık sinyaline göre ısıtma gücünü otomatik olarak ayarlayabilir; kristalin büyümesine göre tohum kristalin ve potanın hareket hızını ve dönüş açısını kontrol edebilir. Aynı zamanda elektrik kontrol sistemi, ekipmanın anormal durumlarını zamanında tespit edebilen ve ekipmanın güvenli çalışmasını sağlayabilen arıza teşhis ve alarm fonksiyonlarına da sahiptir.
Gönderim zamanı: Eylül-23-2024