Mis on kristallkasvuahjusüsteem

Monokristallide kasvuahi on väga spetsialiseerunud seade, mida kasutatakse polükristallilisest ränimaterjalist dislokatsioonivabade monokristallide tootmiseks. Argoonigaasi keskkonnas kasutab ahi polükristallilise räni sulatamiseks ja monokristallilise räni kasvatamiseks Czochralski meetodil grafiitküttesüsteemi. Ahi koosneb kuuest võtmesüsteemist, mis töötavad harmooniliselt, et tagada kristallide tõhus ja kvaliteetne kasv. Nende süsteemide hulka kuuluvad mehaaniline ülekandesüsteem, kütte temperatuuri reguleerimise süsteem, vaakumsüsteem, argooni gaasisüsteem, vesijahutussüsteem ja elektriline juhtimissüsteem.

Mehaaniline ülekandesüsteem

Mehaaniline ülekandesüsteem moodustab monokristallide kasvuahju töövõime aluse. See vastutab nii kristalli kui ka tiigli liikumise juhtimise eest, sealhulgas idukristalli tõstmise ja pööramise ning tiigli vertikaal- ja pöörlemisasendi reguleerimise eest. Nende parameetrite kontrollimise täpsus on ülioluline kristallide kasvu iga faasi, nagu külv, kaelus, õlg, võrdse läbimõõduga kasv ja sabastumine, õnnestumiseks. Seemnekristalli asukoha, kiiruse ja nurga täpne juhtimine nendes etappides tagab, et kristall kasvab vastavalt nõutavatele protsessitingimustele. Ilma selle süsteemita ei suudaks ahi teha defektideta kristallide tootmiseks vajalikke peeneid reguleerimisi.

Kütte temperatuuri reguleerimise süsteem

Ahju funktsioonide keskmes on küttetemperatuuri reguleerimissüsteem, mis vastutab polükristallilise räni sulatamiseks vajaliku soojuse tekitamise ja stabiilse temperatuuri hoidmise eest kogu kristallide kasvuprotsessi vältel. See süsteem koosneb sellistest komponentidest nagu kütteseade, temperatuuriandurid ja temperatuuri juhtseade. Kütteseade, mis on sageli valmistatud kõrge puhtusastmega grafiidist, toodab soojust, muutes elektrienergia soojusenergiaks. Kui ränimaterjal saavutab soovitud temperatuuri ja sulab, jälgivad temperatuuriandurid pidevalt kõikumisi. Need andurid saadavad reaalajas andmeid juhtplokile, mis reguleerib väljundvõimsust, et hoida ahjus täpset temperatuuri. Stabiilse temperatuuri hoidmine on kriitilise tähtsusega, kuna isegi väikesed kõikumised võivad põhjustada kristallide defekte või ebaõiget kasvu.

Vaakumsüsteem

Vaakumsüsteem on ülioluline kristallide kasvu ajal vajaliku ideaalse madalrõhukeskkonna loomisel ja säilitamisel. See toimib, eemaldades vaakumpumpade abil ahjukambrist õhu, lisandid ja muud gaasid. See protsess tagab, et ahi töötab tavaliselt rõhul alla 5 TOR, vältides ränimaterjali oksüdeerumist kõrge temperatuuriga protsessi käigus. Lisaks aitab vaakumkeskkond eemaldada kõik lenduvad lisandid, mis eralduvad kristallide kasvu ajal, mis võib oluliselt parandada saadud monokristallide puhtust ja üldist kvaliteeti. Seetõttu ei kaitse vaakumsüsteem mitte ainult räni soovimatute reaktsioonide eest, vaid suurendab ka ahju jõudlust ja töökindlust.

Argooni gaasisüsteem

Argoongaasisüsteemil on kaks peamist eesmärki: ränimaterjali kaitsmine oksüdatsiooni eest ja ahju siserõhu säilitamine. Pärast vaakumprotsessi juhitakse kambrisse kõrge puhtusastmega argoongaas (puhtusastmega 6N või rohkem). Argoon, mis on inertgaas, loob kaitsebarjääri, mis ei lase ülejäänud hapnikul või välisõhul sula räniga reageerida. Lisaks aitab argooni kontrollitud lisamine stabiliseerida siserõhku, pakkudes kristallide kasvuks optimaalset keskkonda. Mõnel juhul aitab argoongaasi vool eemaldada kasvavalt kristallilt liigset soojust, toimides temperatuuri kontrolli parandamiseks jahutava ainena.

Vesijahutussüsteem

Vesijahutussüsteem on ette nähtud soojuse haldamiseks, mida tekitavad ahjus erinevad kõrge temperatuuriga komponendid, nagu kütteseade, tiigel ja elektroodid. Ahju töötamise ajal toodavad need komponendid märkimisväärsel hulgal soojust, mis võib kahjustusi või deformatsioone põhjustada, kui seda ei juhita. Vesijahutussüsteem tsirkuleerib jahutusvett läbi ahju, et hajutada liigne soojus ja hoida need komponendid ohutus töötemperatuuri vahemikus. Lisaks ahju komponentide eluea pikendamisele mängib jahutussüsteem abistavat rolli, aidates reguleerida ahju temperatuuri, parandades seeläbi üldist temperatuuri kontrolli ja täpsust.

Elektriline juhtimissüsteem

Elektriline juhtimissüsteem, mida sageli nimetatakse monokristallide kasvuahju "ajuks", jälgib kõigi teiste süsteemide tööd. See süsteem saab andmeid erinevatelt anduritelt, sealhulgas temperatuuri-, rõhu- ja asendianduritelt, ning kasutab seda teavet mehaanilise jõuülekande, kütte-, vaakumi-, argoongaasi- ja vesijahutussüsteemide reaalajas reguleerimiseks. Näiteks saab elektriline juhtimissüsteem automaatselt reguleerida kuumutusvõimsust temperatuurinäitude põhjal või muuta kristalli ja tiigli kiirust ja pöördenurka kasvuprotsessi erinevatel etappidel. Lisaks on süsteem varustatud tõrketuvastus- ja häirefunktsioonidega, mis tagavad, et kõik ebakorrapärasused tuvastatakse koheselt ning võetakse kasutusele parandusmeetmed, et tagada ohutu ja tõhus töö.

Kokkuvõtteks võib öelda, et monokristallide kasvuahju kuus peamist süsteemi töötavad paralleelselt, et hõlbustada kristallide kasvu keerulist protsessi. Iga süsteem mängib olulist rolli kvaliteetsete monokristallide tootmiseks vajalike tingimuste säilitamisel, tagades ahju tõhusa ja ohutu töö. Olenemata sellest, kas see reguleerib temperatuuri, rõhku või mehaanilisi liikumisi, on iga süsteem ahju üldise edu jaoks hädavajalik.

---

Semicorexi pakkumisedkvaliteetsed grafiitdetailidkristallide kasvuahjude jaoks. Kui teil on küsimusi või vajate lisateavet, võtke meiega ühendust.

Kontakttelefon # +86-13567891907

E-post: sales@semicorex.com