Mi az a Crystal Growth Furnace System

Az egykristály növesztő kemence egy rendkívül speciális berendezés, amelyet polikristályos szilícium anyagból diszlokációmentes egykristályok előállítására használnak. Argongáz környezetben a kemence grafit fűtési rendszert használ a polikristályos szilícium megolvasztására és monokristályos szilícium termesztésére a Czochralski módszerrel. A kemence hat kulcsrendszerből áll, amelyek harmonikusan működnek a hatékony és jó minőségű kristálynövekedés érdekében. Ezek a rendszerek magukban foglalják a mechanikus erőátviteli rendszert, a fűtési hőmérséklet-szabályozó rendszert, a vákuumrendszert, az argongázrendszert, a vízhűtő rendszert és az elektromos vezérlőrendszert.

Mechanikus sebességváltó rendszer

A mechanikus átviteli rendszer képezi az egykristályos növesztő kemence működési képességének alapját. Felelős mind a kristály, mind a tégely mozgásának vezérléséért, beleértve a magkristály felemelését és forgatását, valamint a tégely függőleges és forgási helyzetének beállítását. E paraméterek szabályozásának pontossága kulcsfontosságú a kristálynövekedés minden egyes fázisának sikeréhez, mint például a vetés, a nyakba vágás, a vállozás, az egyenlő átmérőjű növekedés és a farkolás. A magkristály helyzetének, sebességének és szögének pontos szabályozása ezekben a szakaszokban biztosítja, hogy a kristály a kívánt folyamatkörülményeknek megfelelően növekedjen. E rendszer nélkül a kemence nem lenne képes elvégezni a hibamentes kristályok előállításához szükséges finombeállításokat.

Fűtési hőmérséklet-szabályozó rendszer

A kemence működésének középpontjában a fűtési hőmérséklet-szabályozó rendszer áll, amely a polikristályos szilícium megolvasztásához szükséges hő előállításáért és a stabil hőmérséklet fenntartásáért felelős a kristálynövekedési folyamat során. Ez a rendszer olyan alkatrészekből áll, mint a fűtőelem, hőmérséklet-érzékelők és egy hőmérséklet-szabályozó egység. A gyakran nagy tisztaságú grafitból készült fűtőberendezés az elektromos energiát hőenergiává alakítva termel hőt. Amint a szilícium anyag eléri a kívánt hőmérsékletet és megolvad, a hőmérséklet-érzékelők folyamatosan figyelik az ingadozásokat. Ezek az érzékelők valós idejű adatokat küldenek a vezérlőegységnek, amely beállítja a kimenő teljesítményt a pontos hőmérséklet fenntartása érdekében a kemencében. A stabil hőmérséklet fenntartása kritikus fontosságú, mivel még kisebb ingadozások is kristályhibákhoz vagy helytelen növekedéshez vezethetnek.

Vákuumos rendszer

A vákuumrendszer kulcsfontosságú a kristálynövekedés során szükséges ideális alacsony nyomású környezet megteremtésében és fenntartásában. Úgy működik, hogy vákuumszivattyúkkal eltávolítja a levegőt, a szennyeződéseket és egyéb gázokat a kemence kamrájából. Ez az eljárás biztosítja, hogy a kemence jellemzően 5 TOR alatti nyomáson működjön, megakadályozva a szilícium anyag oxidációját a magas hőmérsékletű folyamat során. Ezenkívül a vákuumkörnyezet segít a kristálynövekedés során felszabaduló illékony szennyeződések eltávolításában, ami jelentősen javíthatja a kapott monokristály tisztaságát és általános minőségét. A vákuumrendszer ezért nemcsak megvédi a szilíciumot a nem kívánt reakcióktól, hanem növeli a kemence teljesítményét és megbízhatóságát is.

Argon gázrendszer

Az argongáz rendszer két fő célt szolgál: megvédi a szilícium anyagot az oxidációtól és fenntartja a kemence belső nyomását. A vákuum-eljárás után nagy tisztaságú argongázt vezetnek be a kamrába (6N vagy annál nagyobb tisztaságú). Az argon, mivel inert gáz, védőgátat hoz létre, amely megakadályozza, hogy a maradék oxigén vagy a külső levegő reakcióba lépjen az olvadt szilíciummal. Ezenkívül az argon szabályozott bevezetése segít stabilizálni a belső nyomást, optimális környezetet biztosítva a kristálynövekedéshez. Egyes esetekben az argongáz áramlása segíti a fölösleges hő eltávolítását a növekvő kristályból, hűtőszerként működik a hőmérséklet szabályozásának javítása érdekében.

Vízhűtő rendszer

A vízhűtő rendszert úgy tervezték, hogy kezelje a kemencében lévő különböző magas hőmérsékletű alkatrészek, például a fűtőelem, a tégely és az elektródák által termelt hőt. A kemence működése során ezek az alkatrészek jelentős mennyiségű hőt termelnek, ami ha nem kezelik, károsodást vagy deformációt okozhat. A vízhűtő rendszer hűtővizet keringet a kemencében, hogy elvezesse a felesleges hőt, és biztonságos üzemi hőmérsékleti tartományon belül tartsa ezeket az alkatrészeket. A kemenceelemek élettartamának meghosszabbítása mellett a hűtőrendszer kisegítő szerepet játszik a kemencében belüli hőmérséklet szabályozásában, ezáltal javítva az általános hőmérsékletszabályozást és a pontosságot.

Elektromos vezérlőrendszer

Az egykristály növesztő kemence "agyaként" gyakran emlegetett elektromos vezérlőrendszer felügyeli az összes többi rendszer működését. Ez a rendszer különféle érzékelőktől kap adatokat, beleértve a hőmérséklet-, nyomás- és helyzetérzékelőket, és ezen információk segítségével valós idejű beállításokat hajt végre a mechanikus erőátviteli, fűtési, vákuum-, argongáz- és vízhűtőrendszereken. Például az elektromos vezérlőrendszer automatikusan beállíthatja a fűtési teljesítményt a hőmérsékleti adatok alapján, vagy módosíthatja a kristály és a tégely sebességét és forgási szögét a növekedési folyamat különböző fázisaiban. Ezen túlmenően a rendszer fel van szerelve hibaészlelő és riasztó funkciókkal, amelyek biztosítják, hogy minden szabálytalanságot azonnal felismerjenek, és korrekciós intézkedéseket tegyenek a biztonságos és hatékony működés fenntartása érdekében.

Összefoglalva, az egykristály növesztő kemence hat fő rendszere párhuzamosan működik, hogy megkönnyítse a kristálynövekedés összetett folyamatát. Mindegyik rendszer létfontosságú szerepet játszik a kiváló minőségű egykristályok előállításához szükséges feltételek fenntartásában, biztosítva a kemence hatékony és biztonságos működését. Legyen szó hőmérsékletről, nyomásról vagy mechanikai mozgásokról, mindegyik rendszer elengedhetetlen a kemence általános sikeréhez.

---

Semicorex ajánlatokkiváló minőségű grafit alkatrészekkristálynövesztő kemencékhez. Ha kérdése van, vagy további részletekre van szüksége, kérjük, ne habozzon kapcsolatba lépni velünk.

Telefonszám: +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com