De Wuesstumsprozess vum Eenkristallsilizium gëtt komplett am thermesche Feld duerchgefouert. E gutt thermescht Feld ass förderlech fir d'Kristallqualitéit ze verbesseren an huet héich Kristalliséierungseffizienz. Den Design vum thermesche Feld bestëmmt haaptsächlech d'Verännerungen an d'Verännerungen vun Temperaturgradienten am dynamesche thermesche Feld. De Flux vum Gas an der Schmelzkammer an den Ënnerscheed an de Materialien, déi am thermesche Feld benotzt ginn, bestëmmen direkt d'Liewensdauer vum thermesche Feld. En onverständlech entworf thermescht Feld mécht et net nëmme schwéier fir Kristalle ze wuessen déi Qualitéitsufuerderunge entspriechen, awer och kënnen net komplett eenzel Kristalle ënner bestëmmte Prozessfuerderunge wuessen. Dofir betruecht d'Czochralski monokristallin Siliziumindustrie thermesch Felddesign als Kärtechnologie an investéiert enorm Mannkraaft a Materialressourcen an thermesch Feldfuerschung an Entwécklung.
Den thermesche System besteet aus verschiddene thermesche Feldmaterialien. Mir wäerte just kuerz d'Materialien virstellen, déi am thermesche Beräich benotzt ginn. Wat d'Temperaturverdeelung am thermesche Feld ugeet an hiren Impakt op d'Kristallzuch, wäerte mir et hei net analyséieren. D'thermesch Feldmaterial bezitt sech op de Kristallwuesstum Vakuumofen. Strukturell an thermesch isoléiert Portiounen vun der Chamber, déi essentiell sinn fir de richtege Temperaturtuch ronderëm d'Hallefueder Schmelz a Kristalle ze kreéieren.
eent. thermesch Feld strukturell Materialien
D'Basis-Ënnerstëtzungsmaterial fir eenzel Kristallsilisium duerch d'Czochralski Method ze wuessen ass héich Puritéit Grafit. Graphitmaterial spillt eng ganz wichteg Roll an der moderner Industrie. An der Preparatioun vun Single Kristallsilicon duerch Czochralski Method, kënne se als thermesch Feld strukturell Komponente wéi Heizungen, Guide Roueren, Crucibles, Isolatioun Réier, an Crucible Schacht benotzt ginn.
Graphitmaterial gouf gewielt wéinst senger einfacher Virbereedung a grousse Bänn, Veraarbechtbarkeet an héich Temperaturresistenzeigenschaften. Kuelestoff a Form vun Diamant oder Grafit huet e méi héije Schmelzpunkt wéi all Element oder Verbindung. Graphitmaterial ass zimmlech staark, besonnesch bei héijen Temperaturen, a seng elektresch an thermesch Konduktivitéit ass och zimmlech gutt. Seng elektresch Konduktivitéit mécht et als Heizungsmaterial gëeegent, an et huet eng zefriddestellend thermesch Konduktivitéit, déi d'Hëtzt, déi vum Heizung generéiert gëtt, gleichméisseg verdeelen an d'Kraaft an aner Deeler vum thermesche Feld. Wéi och ëmmer, bei héijen Temperaturen, besonnesch iwwer laang Distanzen, ass den Haaptmodus vum Wärmetransfer Stralung.
Graphitdeeler ginn ufanks duerch Extrusioun oder isostatesch Presse vu feine karbonhaltege Partikelen gemëscht mat engem Bindemëttel geformt. Héichqualitativ Graphitdeeler ginn normalerweis isostatesch gedréckt. Dat ganzt Stéck gëtt als éischt karboniséiert an duerno bei ganz héijen Temperaturen, no bei 3000°C, grafitiséiert. Deeler, déi aus dëse Monolithen machinéiert sinn, ginn dacks an enger chlorhalter Atmosphär bei héijen Temperaturen gereinegt fir Metallkontaminatioun ze entfernen fir d'Ufuerderunge vun der Halbleiterindustrie ze respektéieren. Wéi och ëmmer, och mat der korrekter Reinigung, sinn d'Metallkontaminatiounsniveauen Uerden vun der Gréisst méi héich wéi erlaabt duerch Silizium Eenkristallmaterialien. Dofir muss suergfälteg am thermesche Felddesign geholl ginn fir datt d'Kontaminatioun vun dëse Komponenten an d'Schmelz oder d'Kristalloberfläche kënnt.
Grafitmaterial ass liicht permeabel, wat et erlaabt de verbleiwen Metal dobannen einfach op d'Uewerfläch z'erreechen. Zousätzlech kann de Siliziummonoxid, deen am Spuergas ronderëm d'Graphit-Uewerfläch präsent ass, déif an déi meescht Materialien penetréieren a reagéieren.
Fréier Single-Kristall Silizium Uewen Heizungen goufen aus refractaire Metaller wéi Wolfram a Molybdän gemaach. Wéi d'Graphitveraarbechtungstechnologie reift, ginn d'elektresch Eegeschafte vun de Verbindungen tëscht Graphitkomponenten stabil, an eenzel Kristallsilisiumofenheizungen hunn Wolfram a Molybdän an aner Materialheizungen komplett ersat. Am meeschte verbreet benotzte Graphitmaterial am Moment ass isostatescht Grafit. semicera kann héichqualitativ isostatesch gepresste Graphitmaterialien ubidden.
An Czochralski Single Kristall Silizium Uewen, C / C Composite Materialien sinn heiansdo benotzt, a ginn elo benotzt fir Bolzen, Nëss, Crucibles, load-Träger Placke an aner Komponente ze Fabrikatioun. Kuelestoff / Kuelestoff (c / c) Kompositmaterialien si Kuelestofffaser verstäerkt Kuelestoffbaséiert Kompositmaterialien. Si hunn héich spezifesch Kraaft, héije spezifesche Modulus, niddereg thermesch Expansiounskoeffizient, gutt elektresch Konduktivitéit, grouss Fraktähegkeet, niddereg spezifesch Schwéierkraaft, thermesch Schockbeständegkeet, Korrosiounsbeständegkeet, Et huet eng Serie vun exzellenten Eegeschafte wéi Héichtemperaturresistenz an ass am Moment wäit verbreet. benotzt am Raumfaart, Racing, Biomaterialien an aner Felder als eng nei Zort vun héich Temperatur resistent géint strukturell Material. Am Moment ass den Haaptknäppchen, deen vun den Haushalts C/C Kompositmaterialien begéint ass, Käschten an Industrialiséierungsprobleemer.
Et gi vill aner Materialien déi benotzt gi fir thermesch Felder ze kreéieren. Kuelestofffaser verstäerkt Grafit huet besser mechanesch Eegeschaften; awer, et ass méi deier a setzt aner Design Ufuerderunge. Siliziumkarbid (SiC) ass e bessert Material wéi Grafit op ville Weeër, awer et ass vill méi deier a schwéier grouss Deeler ze fabrizéieren. Wéi och ëmmer, SiC gëtt dacks als CVD Beschichtung benotzt fir d'Liewensdauer vu Grafitdeeler ze erhéijen, déi op aggressiv Siliziummonoxidgas ausgesat sinn, an och fir d'Kontaminatioun vu Grafit ze reduzéieren. Déi dichte CVD Siliziumkarbidbeschichtung verhënnert effektiv d'Verschmotzung am mikroporöse Grafitmaterial op d'Uewerfläch z'erreechen.
Deen aneren ass CVD Kuelestoff, deen och eng dichte Schicht uewen op Grafitdeeler bilden. Aner héich-Temperatur resistent géint Materialien, wéi Molybdän oder Keramik Materialien, déi mat der Ëmwelt kompatibel sinn, kënne benotzt ginn, wou et kee Risiko vun Kontaminatioun vun der Schmelz ass. Wéi och ëmmer, Oxidkeramik huet limitéiert Gëeegent fir direkten Kontakt mat Graphitmaterialien bei héijen Temperaturen, léisst dacks wéineg Alternativen wann Isolatioun erfuerderlech ass. Een ass sechseckeg Bornitrid (heiansdo wäiss Grafit genannt wéinst ähnlechen Eegeschaften), awer et huet schlecht mechanesch Eegeschaften. Molybdän ass allgemeng raisonnabel fir Héichtemperaturapplikatiounen wéinst senge moderéierte Käschten, gerénger Diffusivitéit a Siliziumkristallen, a gerénger Segregatiounskoeffizient, ongeféier 5 × 108, wat e puer Molybdänkontaminatioun erlaabt ier d'Kristallstruktur zerstéiert gëtt.
zwee. Wärmefeld Isolatiounsmaterialien
Dat meescht benotzt Isolatiounsmaterial ass Kuelestoff a verschiddene Formen. Carbon Filz ass aus dënnen Faseren gemaach, déi als thermesch Isolatioun handelen, well se thermesch Stralung vill Mol iwwer eng kuerz Distanz blockéieren. Soft Kuelefilz gëtt a relativ dënnem Materialplacke gewéckelt, déi dann an déi gewënscht Form geschnidden an enk an e vernünfteg Radius gebéit ginn. Cured Filz besteet aus ähnlechen Fasermaterialien, mat engem Kuelestoffhaltege Bindemëttel fir déi verspreet Faseren an e méi zolidd a stilvoll Objet ze verbannen. Mat der chemescher Dampdepositioun vu Kuelestoff anstatt Bindemëttel kann d'mechanesch Eegeschafte vum Material verbesseren.
Typesch ass déi baussenzeg Uewerfläch vum isoléierende gehärte Filz mat enger kontinuéierlecher Grafitbeschichtung oder Folie beschichtet fir Erosioun a Verschleiung souwéi Partikelkontaminatioun ze reduzéieren. Aner Zorte vu Kuelestoff-baséiert Isolatiounsmaterialien existéieren och, wéi Kuelestoffschaum. Allgemeng gi grafitiséierter Materialien kloer bevorzugt well d'Graphitiséierung d'Uewerfläch vun der Faser staark reduzéiert. Dës héich Flächmaterialien erlaben vill manner Ausgasung a brauche manner Zäit fir den Uewen op e richtege Vakuum ze zéien. Déi aner Zort ass C / C Kompositmaterial, dat aussergewéinlech Features huet wéi Liichtgewiicht, héich Schuedstoleranz, an héich Kraaft. Benotzt an thermesche Felder fir Graphitdeeler ze ersetzen, wat d'Ersatzfrequenz vu Graphitdeeler wesentlech reduzéiert an d'Einkristallqualitéit a Produktiounsstabilitéit verbessert.
No der Klassifikatioun vun Matière première, Kuelestoff Filz kann an polyacrylonitrile-baséiert Kuelestoff Filz, Viskos-baséiert Kuelestoff Filz, an Asphalt-baséiert Kuelestoff Filz ënnerdeelt ginn.
Polyacrylonitril-baséiert Kuelefilz huet e groussen Aschegehalt, an d'Monofilamenter ginn brécheg no der Héichtemperaturbehandlung. Wärend der Operatioun gëtt Stëbs liicht produzéiert fir den Uewenëmfeld ze verschmotzen. Zur selwechter Zäit ginn d'Faseren liicht an d'mënschlech Poren an d'Atmungstrakt erakommen, wat d'mënschlech Gesondheet verursaachen; Viskos-baséiert Kuelefilt Et huet gutt thermesch Isolatiounseigenschaften, ass relativ mëll no der Hëtztbehandlung, an ass manner wahrscheinlech fir Stëbs ze produzéieren. Wéi och ëmmer, de Querschnitt vun de Viskos-baséiert Strécke huet eng onregelméisseg Form an et gi vill Schluchten op der Faseroberfläche, déi einfach ass an der Präsenz vun enger oxidéierender Atmosphär an engem Czochralski Eenkristallen Siliciumofen ze bilden. Gase wéi CO2 verursaachen d'Nidderschlag vu Sauerstoff a Kuelestoffelementer an eenzel Kristallsilisiummaterialien. D'Haapthersteller enthalen däitsch SGL an aner Firmen. Am Moment ass Pitch-baséiert Kuelefilt am meeschte verbreet an der Hallefleiter Eenkristallindustrie, a seng thermesch Isolatiounsleistung ass besser wéi déi vu klebrig Kuelestofffilt. Gummi-baséiert Kuelefilt ass mannerwäerteg, awer Asphalt-baséiert Kuelefilt huet méi héich Rengheet a manner Stëbs Emissioun. Hiersteller enthalen Japan Kureha Chemical, Osaka Gas, etc.
Well d'Form vum Kuelestoff net fixéiert ass, ass et onbequem ze bedreiwen. Elo hunn vill Firmen en neit thermesch Isolatiounsmaterial entwéckelt op Basis vu Kuelefilt - ausgehärte Kuelefilt. Geheelt Kuelefilz gëtt och hart Filz genannt. Et ass e Kuelestofffilz deen eng gewësse Form a Selbstnohaltegkeet huet nodeems se mat Harz imprägnéiert ginn, laminéiert, verstäerkt a karboniséiert.
D'Wuesstumsqualitéit vum Eenkristallsilizium gëtt direkt vum thermesche Feldëmfeld beaflosst, a Kuelestofffaserisolatiounsmaterialien spillen eng Schlësselroll an dësem Ëmfeld. Kuelestofffaser thermesch Isolatioun mëll Filz besetzt nach ëmmer e wesentleche Virdeel an der photovoltaescher Hallefleitindustrie wéinst senge Käschtevirdeeler, exzellente thermesche Isolatiounseffekt, flexibelen Design a personaliséierbarer Form. Zousätzlech wäerte Kuelestofffaser steif Isolatiounsfilt méi Plaz fir Entwécklung am thermesche Feldmaterialmaart hunn wéinst senger gewëssener Kraaft a méi héijer Operatioun. Mir sinn engagéiert fir Fuerschung an Entwécklung am Beräich vun thermesch Isolatiounsmaterialien a kontinuéierlech d'Produktleistung optimiséieren fir de Wuelstand an d'Entwécklung vun der photovoltaescher Hallefleitindustrie ze förderen.
Post Zäit: Mee-15-2024