Mikä on Crystal Growth Furnace System

Yksikiteinen kasvatusuuni on pitkälle erikoistunut laite, jota käytetään tuottamaan dislokaatiovapaita yksittäiskiteitä monikiteisestä piimateriaalista. Argonkaasuympäristössä uunissa käytetään grafiittilämmitysjärjestelmää sulattamaan monikiteistä piitä ja kasvattamaan yksikiteistä piitä Czochralskin menetelmällä. Uuni koostuu kuudesta avainjärjestelmästä, jotka toimivat harmoniassa varmistaakseen tehokkaan ja laadukkaan kiteen kasvun. Näihin järjestelmiin kuuluvat mekaaninen voimansiirtojärjestelmä, lämmityslämpötilan säätöjärjestelmä, tyhjiöjärjestelmä, argonkaasujärjestelmä, vesijäähdytysjärjestelmä ja sähköinen ohjausjärjestelmä.

Mekaaninen voimansiirtojärjestelmä

Mekaaninen voimansiirtojärjestelmä muodostaa perustan yksikidekasvatusuunin toimintakyvylle. Se vastaa sekä kiteen että upokkaan liikkeen ohjaamisesta, mukaan lukien siemenkiteen nostamisesta ja pyörityksestä sekä upokkaan pysty- ja pyörimisasennon säätämisestä. Näiden parametrien hallinnan tarkkuus on ratkaisevan tärkeää kiteen kasvun kunkin vaiheen, kuten kylvö-, kaula-, hartia-, tasahalkaisijakasvu- ja pyrstövaiheen onnistumiselle. Siemenkiteen sijainnin, nopeuden ja kulman tarkka hallinta näiden vaiheiden aikana varmistaa, että kide kasvaa vaadittujen prosessiolosuhteiden mukaisesti. Ilman tätä järjestelmää uuni ei pystyisi suorittamaan virheettömien kiteiden tuottamiseksi tarvittavia hienosäätöjä.

Lämmityslämpötilan ohjausjärjestelmä

Uunin toiminnan ytimenä on lämmityslämpötilan säätöjärjestelmä, joka vastaa monikiteisen piin sulatukseen tarvittavan lämmön tuottamisesta ja vakaan lämpötilan ylläpitämisestä koko kiteen kasvuprosessin ajan. Tämä järjestelmä koostuu komponenteista, kuten lämmittimestä, lämpötila-antureista ja lämpötilan säätöyksiköstä. Usein erittäin puhtaasta grafiitista valmistettu lämmitin tuottaa lämpöä muuntamalla sähköenergiaa lämpöenergiaksi. Kun piimateriaali saavuttaa halutun lämpötilan ja sulaa, lämpötila-anturit tarkkailevat jatkuvasti vaihteluita. Nämä anturit lähettävät reaaliaikaista dataa ohjausyksikköön, joka säätää tehon pitämään tarkan lämpötilan uunissa. Tasaisen lämpötilan ylläpitäminen on kriittistä, sillä pienetkin vaihtelut voivat johtaa kidevaurioihin tai väärään kasvuun.

Tyhjiöjärjestelmä

Tyhjiöjärjestelmä on ratkaisevan tärkeä ideaalisen matalapaineisen ympäristön luomisessa ja ylläpitämisessä kiteen kasvun aikana. Se toimii poistamalla ilmaa, epäpuhtauksia ja muita kaasuja uunikammiosta tyhjiöpumppujen avulla. Tämä prosessi varmistaa, että uuni toimii tyypillisesti alle 5 TOR:n paineissa, mikä estää piimateriaalia hapettumasta korkean lämpötilan prosessin aikana. Lisäksi tyhjiöympäristö auttaa poistamaan haihtuvat epäpuhtaudet, jotka vapautuvat kiteen kasvun aikana, mikä voi parantaa merkittävästi tuloksena olevan monokiteen puhtautta ja yleistä laatua. Tyhjiöjärjestelmä ei siis vain suojaa piitä ei-toivotuilta reaktioilta, vaan myös parantaa uunin suorituskykyä ja luotettavuutta.

Argon kaasujärjestelmä

Argonkaasujärjestelmä palvelee kahta päätarkoitusta: suojaa piimateriaalia hapettumiselta ja ylläpitää uunin sisäistä painetta. Tyhjiöprosessin jälkeen kammioon johdetaan erittäin puhdasta argonkaasua (puhtausaste 6N tai enemmän). Argon, joka on inertti kaasu, luo suojaavan esteen, joka estää jäljellä olevan hapen tai ulkoisen ilman reagoimasta sulan piin kanssa. Lisäksi hallittu argonin lisääminen auttaa stabiloimaan sisäistä painetta, mikä tarjoaa optimaalisen ympäristön kiteiden kasvulle. Joissakin tapauksissa argonkaasun virtaus auttaa myös poistamaan ylimääräistä lämpöä kasvavasta kiteestä toimien jäähdytysaineena lämpötilan säätelyn parantamiseksi.

Vesijäähdytysjärjestelmä

Vesijäähdytysjärjestelmä on suunniteltu hallitsemaan uunissa olevien korkean lämpötilan komponenttien, kuten lämmittimen, upokkaan ja elektrodien, tuottamaa lämpöä. Uunin toimiessa nämä komponentit tuottavat huomattavan määrän lämpöä, joka voi aiheuttaa vaurioita tai muodonmuutoksia, jos sitä ei käsitellä. Vesijäähdytysjärjestelmä kierrättää jäähdytysvettä uunin läpi ylimääräisen lämmön haihduttamiseksi ja näiden komponenttien pitämiseksi turvallisilla käyttölämpötila-alueilla. Uunin komponenttien käyttöiän pidentämisen lisäksi jäähdytysjärjestelmällä on apurooli, joka auttaa säätelemään uunin lämpötilaa, mikä parantaa yleistä lämpötilan hallintaa ja tarkkuutta.

Sähköinen ohjausjärjestelmä

Sähköinen ohjausjärjestelmä, jota usein kutsutaan yksikidekasvatusuunin "aivoiksi", valvoo kaikkien muiden järjestelmien toimintaa. Tämä järjestelmä vastaanottaa tietoja eri antureilta, mukaan lukien lämpötila-, paine- ja sijaintianturit, ja käyttää näitä tietoja reaaliaikaisten säätöjen tekemiseen mekaaniseen voimansiirto-, lämmitys-, tyhjiö-, argonkaasu- ja vesijäähdytysjärjestelmiin. Esimerkiksi sähköinen ohjausjärjestelmä voi automaattisesti säätää lämmitystehoa lämpötilalukemien perusteella tai muuttaa kiteen ja upokkaan nopeutta ja pyörimiskulmaa kasvuprosessin eri vaiheissa. Lisäksi järjestelmä on varustettu vian havaitsemis- ja hälytysominaisuuksilla, jotka varmistavat, että mahdolliset epäsäännöllisyydet tunnistetaan viipymättä ja korjataan toimenpiteitä turvallisen ja tehokkaan toiminnan ylläpitämiseksi.

Yhteenvetona voidaan todeta, että yksikiteisen kasvatusuunin kuusi pääjärjestelmää toimivat rinnakkain helpottaen monimutkaista kiteen kasvuprosessia. Jokaisella järjestelmällä on tärkeä rooli korkealaatuisten yksittäiskiteiden tuottamiseen tarvittavien olosuhteiden ylläpitämisessä, mikä varmistaa uunin tehokkaan ja turvallisen toiminnan. Olipa kyseessä lämpötilan, paineen tai mekaanisten liikkeiden säätely, jokainen järjestelmä on olennainen uunin yleisen menestyksen kannalta.

---

Semicorex tarjoaalaadukkaat grafiittiosatkristallikasvatusuuneihin. Jos sinulla on kysyttävää tai tarvitset lisätietoja, älä epäröi ottaa meihin yhteyttä.

Puhelinnumero +86-13567891907

Sähköposti: sales@semicorex.com