Ποια είναι η διαβάθμιση θερμοκρασίας του θερμικού πεδίου ενός κλιβάνου μονοκρυστάλλου;

Τι είναι τοθερμικό πεδίο?

Το πεδίο θερμοκρασίας τουμονοκρυσταλλική ανάπτυξηαναφέρεται στη χωρική κατανομή της θερμοκρασίας σε έναν μονοκρυσταλλικό κλίβανο, γνωστό και ως θερμικό πεδίο. Κατά την πύρωση, η κατανομή της θερμοκρασίας στο θερμικό σύστημα είναι σχετικά σταθερή, η οποία ονομάζεται στατικό θερμικό πεδίο. Κατά την ανάπτυξη ενός μόνο κρυστάλλου, το θερμικό πεδίο θα αλλάξει, το οποίο ονομάζεται δυναμικό θερμικό πεδίο.

Όταν ένας μόνο κρύσταλλος αναπτύσσεται, λόγω του συνεχούς μετασχηματισμού της φάσης (υγρή φάση σε στερεή φάση), η λανθάνουσα θερμότητα στερεάς φάσης απελευθερώνεται συνεχώς. Ταυτόχρονα, ο κρύσταλλος γίνεται μεγαλύτερος και μακρύτερος, η στάθμη του τήγματος πέφτει συνεχώς και η αγωγιμότητα της θερμότητας και η ακτινοβολία αλλάζουν. Επομένως, το θερμικό πεδίο αλλάζει, το οποίο ονομάζεται δυναμικό θερμικό πεδίο.

Τι είναι η διεπαφή στερεού-υγρού;

Σε μια συγκεκριμένη στιγμή, οποιοδήποτε σημείο στον κλίβανο έχει μια συγκεκριμένη θερμοκρασία. Αν συνδέσουμε τα σημεία του χώρου με την ίδια θερμοκρασία στο πεδίο θερμοκρασίας, θα πάρουμε μια χωρική επιφάνεια. Σε αυτή τη χωρική επιφάνεια, η θερμοκρασία είναι παντού ίση, την οποία ονομάζουμε ισοθερμική επιφάνεια. Μεταξύ των ισοθερμικών επιφανειών στον κλίβανο μονοκρυστάλλου, υπάρχει μια πολύ ειδική ισοθερμική επιφάνεια, η οποία είναι η διεπαφή μεταξύ της στερεάς φάσης και της υγρής φάσης, γι' αυτό ονομάζεται και διεπαφή στερεού-υγρού. Ο κρύσταλλος αναπτύσσεται από τη διεπαφή στερεού-υγρού.

Τι είναι η διαβάθμιση θερμοκρασίας;

Η διαβάθμιση θερμοκρασίας αναφέρεται στον ρυθμό μεταβολής της θερμοκρασίας ενός σημείου Α στο θερμικό πεδίο στη θερμοκρασία ενός κοντινού σημείου Β. Δηλαδή, στον ρυθμό μεταβολής της θερμοκρασίας σε απόσταση μονάδας.

Οτανμονοκρύσταλλο πυρίτιοαναπτύσσεται, υπάρχουν δύο μορφές στερεού και τήγματος στο θερμικό πεδίο, και υπάρχουν επίσης δύο τύποι διαβαθμίσεων θερμοκρασίας:

▪ Η διαμήκης διαβάθμιση θερμοκρασίας και η ακτινική κλίση θερμοκρασίας στον κρύσταλλο.

▪ Η διαμήκης διαβάθμιση θερμοκρασίας και η ακτινική διαβάθμιση θερμοκρασίας στο τήγμα.

▪ Πρόκειται για δύο εντελώς διαφορετικές κατανομές θερμοκρασίας, αλλά η βαθμίδα θερμοκρασίας στη διεπιφάνεια στερεού-υγρού μπορεί να επηρεάσει περισσότερο την κατάσταση κρυστάλλωσης. Η ακτινική κλίση θερμοκρασίας του κρυστάλλου καθορίζεται από τη διαμήκη και εγκάρσια αγωγιμότητα θερμότητας του κρυστάλλου, την επιφανειακή ακτινοβολία και τη νέα θέση στο θερμικό πεδίο. Σε γενικές γραμμές, η κεντρική θερμοκρασία είναι υψηλή και η θερμοκρασία στην άκρη του κρυστάλλου είναι χαμηλή. Η ακτινική διαβάθμιση θερμοκρασίας του τήγματος καθορίζεται κυρίως από τους θερμαντήρες γύρω από αυτό, επομένως η κεντρική θερμοκρασία είναι χαμηλή, η θερμοκρασία κοντά στο χωνευτήριο είναι υψηλή και η ακτινική κλίση θερμοκρασίας είναι πάντα θετική.

Μια λογική κατανομή θερμοκρασίας του θερμικού πεδίου πρέπει να πληροί τις ακόλουθες προϋποθέσεις:

▪ Η διαμήκης διαβάθμιση θερμοκρασίας στον κρύσταλλο είναι αρκετά μεγάλη, αλλά όχι πολύ μεγάλη, ώστε να διασφαλίζεται ότι υπάρχει αρκετή ικανότητα διάχυσης θερμότητας κατά τη διάρκειαανάπτυξη κρυστάλλωννα απομακρύνει τη λανθάνουσα θερμότητα της κρυστάλλωσης.

▪ Η διαμήκης διαβάθμιση θερμοκρασίας στο τήγμα είναι σχετικά μεγάλη, διασφαλίζοντας ότι δεν δημιουργούνται νέοι κρυσταλλικοί πυρήνες στο τήγμα. Ωστόσο, εάν είναι πολύ μεγάλο, είναι εύκολο να προκληθούν εξαρθρήματα και σπάσιμο.

▪ Η διαμήκης διαβάθμιση θερμοκρασίας στη διεπιφάνεια κρυστάλλωσης είναι κατάλληλα μεγάλη, σχηματίζοντας έτσι την απαραίτητη υποψύξη, έτσι ώστε ο μονοκρύσταλλος να έχει επαρκή ορμή ανάπτυξης. Δεν θα πρέπει να είναι πολύ μεγάλο, διαφορετικά θα προκύψουν δομικά ελαττώματα και η ακτινική κλίση θερμοκρασίας θα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μικρότερη για να γίνει επίπεδη η διεπαφή κρυστάλλωσης.

Η VeTek Semiconductor είναι επαγγελματίας κινέζος κατασκευαστήςSiC Crystal Growth Πορώδης Γραφίτης, Μονοκρυσταλλικό χωνευτήριο έλξης, Τραβήξτε Silicon Single Crystal Jig, Χωνευτήριο για μονοκρυσταλλικό πυρίτιο, Σωλήνας επικαλυμμένος με καρβίδιο τανταλίου για ανάπτυξη κρυστάλλων.  Η VeTek Semiconductor δεσμεύεται να παρέχει προηγμένες λύσεις για διάφορα προϊόντα SiC Wafer για τη βιομηχανία ημιαγωγών.

Εάν ενδιαφέρεστε για τα παραπάνω προϊόντα, μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μας απευθείας.  

Κιν: +86-180 6922 0752

WhatsAPP: +86 180 6922 0752

Email: anny@veteksemi.com