Yagona kristalli pech a dan foydalanadigan qurilmagrafitli isitgichpolikristalli kremniy materiallarini inert gaz (argon) muhitida eritish va dislokatsiyalanmagan monokristallarni etishtirish uchun Czochralski usulidan foydalanadi. U asosan quyidagi tizimlardan iborat:
Mexanik uzatish tizimi
Mexanik uzatish tizimi monokristalli pechning asosiy operatsion tizimi bo'lib, u asosan kristallar va kristallarning harakatini boshqarish uchun javobgardir.tigellar, shu jumladan urug'lik kristallarini ko'tarish va aylantirish va ko'tarish va aylantirishtigellar. U kristall o'sishi jarayonining silliq rivojlanishini ta'minlash uchun kristallar va tigellarning holati, tezligi va aylanish burchagi kabi parametrlarni aniq sozlashi mumkin. Misol uchun, urug'lik, bo'yinbog', yelka, teng diametrli o'sish va quyruq kabi kristall o'sishining turli bosqichlarida, kristall o'sishining jarayon talablarini qondirish uchun urug'lik kristallari va tigellarning harakati ushbu tizim tomonidan aniq nazorat qilinishi kerak.
Isitish haroratini nazorat qilish tizimi
Bu issiqlik hosil qilish va o'choqdagi haroratni aniq nazorat qilish uchun ishlatiladigan yagona kristalli pechning asosiy tizimlaridan biridir. U asosan isitgichlar, harorat sensorlari va harorat sozlagichlari kabi komponentlardan iborat. Isitgich odatda yuqori toza grafit kabi materiallardan tayyorlanadi. O'zgaruvchan tok o'zgartirilgandan va oqimni oshirish uchun kamaytirilgandan so'ng, isitgich tigeldagi polisilikon kabi polikristalli materiallarni eritish uchun issiqlik hosil qiladi. Harorat sensori o'choqdagi harorat o'zgarishini real vaqt rejimida kuzatib boradi va harorat signalini harorat sozlagichiga uzatadi. Harorat sozlagichi o'rnatilgan harorat parametrlari va teskari aloqa harorati signaliga muvofiq isitish quvvatini aniq boshqaradi va shu bilan o'choqdagi harorat barqarorligini ta'minlaydi va kristall o'sishi uchun mos harorat muhitini ta'minlaydi.
Vakuum tizimi
Vakuum tizimining asosiy vazifasi kristall o'sishi jarayonida pechda vakuum muhitini yaratish va saqlashdir. Pechdagi havo va nopok gazlar vakuum nasoslari va boshqa uskunalar orqali o'choqdagi gaz bosimini juda past darajaga, odatda 5TOR (torr) dan past darajaga etkazish uchun chiqariladi. Bu silikon materialning yuqori haroratlarda oksidlanishiga to'sqinlik qilishi va kristall o'sishining tozaligi va sifatini ta'minlashi mumkin. Shu bilan birga, vakuum muhiti kristall o'sishi jarayonida hosil bo'lgan uchuvchan aralashmalarni olib tashlash va kristalning sifatini yaxshilash uchun ham qulaydir.
Argon tizimi
Argon tizimi yagona kristalli pechda o'choqdagi bosimni himoya qilish va tartibga solishda rol o'ynaydi. Vakuumdan so'ng yuqori toza argon gazi (tozaligi 6 9 dan yuqori bo'lishi kerak) o'choqqa to'ldiriladi. Bir tomondan, u tashqi havoning o'choqqa kirishiga to'sqinlik qilishi va silikon materiallarning oksidlanishiga yo'l qo'ymasligi mumkin; boshqa tomondan, argon gazini to'ldirish o'choqdagi bosimni barqaror ushlab turishi va kristall o'sishi uchun mos bosim muhitini ta'minlashi mumkin. Bundan tashqari, argon gazining oqimi kristall o'sishi jarayonida hosil bo'lgan issiqlikni ham olib tashlashi mumkin, bu esa ma'lum bir sovutish rolini o'ynaydi.
Suvni sovutish tizimi
Suv sovutish tizimining vazifasi uskunaning normal ishlashi va xizmat qilish muddatini ta'minlash uchun yagona kristalli pechning turli yuqori haroratli komponentlarini sovutishdir. Yagona kristalli pechning ishlashi davomida isitgich,tigel, elektrod va boshqa komponentlar juda ko'p issiqlik hosil qiladi. Agar ular o'z vaqtida sovutilmasa, jihoz haddan tashqari qizib ketadi, deformatsiyalanadi yoki hatto buziladi. Suvni sovutish tizimi uskunaning haroratini xavfsiz diapazonda ushlab turish uchun sovutish suvi aylanmasi orqali ushbu komponentlarning issiqligini oladi. Shu bilan birga, suv sovutish tizimi haroratni nazorat qilishning aniqligini oshirish uchun o'choqdagi haroratni sozlashda ham yordam berishi mumkin.
Elektr boshqaruv tizimi
Elektr boshqaruv tizimi yagona kristalli pechning "miyasi" bo'lib, butun uskunaning ishlashini kuzatish va nazorat qilish uchun javobgardir. Harorat sensori, bosim sensori, joylashuv sensori va boshqalar kabi turli sensorlardan signallarni qabul qilishi va mexanik uzatish tizimini, isitish haroratini nazorat qilish tizimini, vakuum tizimini, argon tizimini va bu signallarga asoslangan suv sovutish tizimini muvofiqlashtirish va boshqarishi mumkin. Masalan, kristall o'sishi jarayonida elektr boshqaruv tizimi harorat sensori tomonidan qaytariladigan harorat signaliga ko'ra isitish quvvatini avtomatik ravishda sozlashi mumkin; kristallning o'sishiga ko'ra, u urug 'kristalining va tigelning harakat tezligini va aylanish burchagini boshqarishi mumkin. Shu bilan birga, elektr nazorat qilish tizimi ham uskunaning g'ayritabiiy holatini o'z vaqtida aniqlay oladigan va uskunaning xavfsiz ishlashini ta'minlaydigan nosozliklarni tashxislash va signalizatsiya funktsiyalariga ega.
Yuborilgan vaqt: 2024 yil 23-sentyabr