Jaki jest gradient temperatury pola cieplnego pieca monokrystalicznego?

Co to jestpole termiczne?

Pole temperaturowewzrost monokryształuodnosi się do przestrzennego rozkładu temperatury w piecu monokrystalicznym, znanego również jako pole termiczne. Podczas kalcynacji rozkład temperatur w układzie cieplnym jest stosunkowo stabilny, co nazywa się statycznym polem termicznym. Podczas wzrostu monokryształu pole termiczne ulegnie zmianie, co nazywa się dynamicznym polem termicznym.

Kiedy rośnie monokryształ, w wyniku ciągłej przemiany fazy (fazy ciekłej w fazę stałą), ciepło utajone fazy stałej jest w sposób ciągły uwalniane. Jednocześnie kryształ staje się coraz dłuższy, poziom stopu stale spada, a przewodnictwo cieplne i promieniowanie ulegają zmianom. Dlatego zmienia się pole termiczne, które nazywa się dynamicznym polem termicznym.

Co to jest interfejs ciało stałe-ciecz?

W pewnym momencie dowolny punkt pieca ma określoną temperaturę. Jeśli połączymy punkty przestrzeni o tej samej temperaturze w polu temperaturowym, otrzymamy powierzchnię przestrzenną. Na tej powierzchni przestrzennej temperatura jest wszędzie jednakowa, co nazywamy powierzchnią izotermiczną. Wśród powierzchni izotermicznych w piecu monokrystalicznym istnieje bardzo szczególna powierzchnia izotermiczna, która stanowi granicę między fazą stałą a fazą ciekłą, dlatego nazywa się ją również granicą faz ciało stałe-ciecz. Kryształ wyrasta z granicy faz ciało stałe-ciecz.

Co to jest gradient temperatury?

Gradient temperatury odnosi się do szybkości zmiany temperatury punktu A w polu termicznym do temperatury pobliskiego punktu B. Oznacza to szybkość zmiany temperatury na jednostkę odległości.

Gdymonokrystaliczny krzemrośnie, istnieją dwie formy ciała stałego i stopu w polu termicznym, a także istnieją dwa rodzaje gradientów temperatury:

▪ Podłużny gradient temperatury i promieniowy gradient temperatury w krysztale.

▪ Podłużny gradient temperatury i promieniowy gradient temperatury w stopie.

▪ Są to dwa zupełnie różne rozkłady temperatur, ale gradient temperatury na granicy faz ciało stałe-ciecz może najbardziej wpłynąć na stan krystalizacji. Promieniowy gradient temperatury kryształu jest określony przez wzdłużne i poprzeczne przewodzenie ciepła przez kryształ, promieniowanie powierzchniowe i nowe położenie w polu termicznym. Ogólnie rzecz biorąc, temperatura w środku jest wysoka, a temperatura krawędzi kryształu jest niska. Promieniowy gradient temperatury stopu zależy głównie od otaczających go grzejników, więc temperatura w środku jest niska, temperatura w pobliżu tygla jest wysoka, a promieniowy gradient temperatury jest zawsze dodatni.

Rozsądny rozkład temperatury pola cieplnego musi spełniać następujące warunki:

▪ Podłużny gradient temperatury w krysztale jest wystarczająco duży, ale nie za duży, aby zapewnić wystarczającą zdolność rozpraszania ciepła podczaswzrost kryształówaby odprowadzić utajone ciepło krystalizacji.

▪ Wzdłużny gradient temperatury w stopie jest stosunkowo duży, co gwarantuje, że w stopie nie powstają żadne nowe zarodki kryształów. Jeśli jednak będzie zbyt duży, łatwo doprowadzić do przemieszczeń i złamań.

▪ Podłużny gradient temperatury na granicy krystalizacji jest odpowiednio duży, tworząc w ten sposób niezbędne przechłodzenie, dzięki czemu monokryształ ma wystarczający pęd wzrostu. Nie powinna być zbyt duża, w przeciwnym razie wystąpią defekty strukturalne, a promieniowy gradient temperatury powinien być jak najmniejszy, aby powierzchnia styku krystalizacji była płaska.

VeTek Semiconductor to profesjonalny chiński producentPorowaty grafit SiC o wzroście kryształów, Monokrystaliczny tygiel ciągnący, Pociągnij silikonowy przyrząd z pojedynczym kryształem, Tygiel do krzemu monokrystalicznego, Rurka pokryta węglikiem tantalu do wzrostu kryształów.  Firma VeTek Semiconductor angażuje się w dostarczanie zaawansowanych rozwiązań dla różnych produktów waflowych SiC dla przemysłu półprzewodników.

Jeżeli są Państwo zainteresowani powyższymi produktami, prosimy o bezpośredni kontakt.  

Tłum: +86-180 6922 0752

WhatsAPP: +86 180 6922 0752

E-mail: anny@veteksemi.com