Ang proseso sa pagtubo sa usa ka kristal nga silikon hingpit nga gidala sa thermal field.Ang usa ka maayo nga natad sa kainit maayo sa pagpauswag sa kalidad sa kristal ug adunay taas nga kahusayan sa crystallization.Ang disenyo sa thermal field kadaghanan nagtino sa mga pagbag-o ug pagbag-o sa mga gradient sa temperatura sa dinamikong natad sa thermal.Ang pag-agos sa gas sa lawak sa hurno ug ang kalainan sa mga materyales nga gigamit sa thermal field direkta nga nagtino sa kinabuhi sa serbisyo sa thermal field.Ang usa ka dili makatarunganon nga gidisenyo nga thermal field dili lamang nagpalisud sa pagtubo sa mga kristal nga nagtagbo sa kalidad nga mga kinahanglanon, apan dili usab makatubo sa kompleto nga mga kristal sa ilawom sa piho nga mga kinahanglanon sa proseso.Mao kini ang hinungdan ngano nga ang Czochralski monocrystalline silicon nga industriya nag-isip sa thermal field design isip kinauyokan nga teknolohiya ug nag-invest ug dako nga manpower ug materyal nga kahinguhaan sa thermal field research ug development.
Ang sistema sa thermal gilangkoban sa lainlaing mga materyales sa thermal field.Ipaila-ila lang namo sa makadiyot ang mga materyales nga gigamit sa thermal field.Mahitungod sa pag-apod-apod sa temperatura sa thermal field ug ang epekto niini sa pagbira sa kristal, dili nato kini tukion dinhi.Ang thermal field nga materyal nagtumong sa kristal nga pagtubo nga vacuum furnace.Structural ug thermally insulated nga mga bahin sa lawak, nga gikinahanglan sa paghimo sa tukma nga temperatura panapton sa palibot sa semiconductor matunaw ug kristal.
sa usa ka.thermal field structural nga mga materyales
Ang sukaranan nga pagsuporta nga materyal alang sa pagtubo sa usa ka kristal nga silicon pinaagi sa Czochralski nga pamaagi mao ang high-purity graphite.Ang mga materyales sa graphite adunay hinungdanon kaayo nga papel sa modernong industriya.Sa pag-andam sa usa ka kristal nga silicon pinaagi sa Czochralski nga pamaagi, sila mahimong gamiton ingon nga thermal field structural components sama sa mga heaters, guide tubes, crucibles, insulation tubes, ug crucible trays.
Ang materyal nga graphite gipili tungod sa kasayon sa pag-andam sa daghang mga volume, pagka-proseso ug taas nga mga kabtangan sa pagsukol sa temperatura.Ang carbon sa porma sa diamante o graphite adunay mas taas nga punto sa pagkatunaw kay sa bisan unsang elemento o compound.Ang materyal nga graphite lig-on, labi na sa taas nga temperatura, ug maayo usab ang koryente ug thermal conductivity niini.Ang electrical conductivity niini naghimo niini nga angay isip usa ka heater nga materyal, ug kini adunay usa ka makatagbaw nga thermal conductivity nga mahimong parehas nga mag-apod-apod sa kainit nga namugna sa heater ngadto sa crucible ug uban pang mga bahin sa thermal field.Bisan pa, sa taas nga temperatura, labi na sa layo nga distansya, ang panguna nga paagi sa pagbalhin sa kainit mao ang radiation.
Ang mga bahin sa graphite sa sinugdan naporma pinaagi sa pagpapilit o isostatic nga pagpindot sa pinong carbonaceous nga mga partikulo nga gisagol sa usa ka binder.Ang taas nga kalidad nga mga bahin sa graphite kasagarang gipugos sa isostatically.Ang tibuok nga piraso una nga carbonized ug dayon graphitized sa taas kaayo nga temperatura, duol sa 3000°C.Ang mga parte nga gigama gikan sa kini nga mga monolith kanunay nga giputli sa usa ka atmospera nga adunay klorin sa taas nga temperatura aron makuha ang kontaminasyon sa metal aron matuman ang mga kinahanglanon sa industriya sa semiconductor.Bisan pa, bisan sa husto nga pagputli, ang lebel sa kontaminasyon sa metal mga order sa kadako nga mas taas kaysa gitugotan sa mga materyal nga kristal nga silicon.Busa, kinahanglan nga mag-amping sa disenyo sa thermal field aron malikayan ang kontaminasyon niini nga mga sangkap gikan sa pagsulod sa natunaw o kristal nga nawong.
Ang materyal nga graphite gamay ra nga permeable, nga nagtugot sa nahabilin nga metal sa sulod nga dali nga makaabut sa ibabaw.Dugang pa, ang silicon monoxide nga anaa sa purge gas sa palibot sa graphite surface mahimong motuhop sa lawom ngadto sa kadaghanan sa mga materyales ug mo-react.
Ang una nga usa ka kristal nga silicon furnace heaters gihimo sa mga refractory metal sama sa tungsten ug molybdenum.Samtang ang teknolohiya sa pagproseso sa graphite mohamtong, ang mga elektrikal nga kabtangan sa mga koneksyon tali sa mga sangkap sa graphite mahimong lig-on, ug ang usa ka kristal nga silicon nga mga heaters sa hurno hingpit nga gipulihan ang tungsten ug molybdenum ug uban pang mga materyal nga heaters.Ang labing kaylap nga gigamit nga graphite nga materyal sa pagkakaron mao ang isostatic graphite.ang semicera makahatag ug taas nga kalidad nga isostatically pressed graphite nga mga materyales.
Sa Czochralski single crystal silicon furnaces, ang C/C composite nga mga materyales usahay gigamit, ug karon gigamit sa paghimo sa bolts, nuts, crucibles, load-bearing plates ug uban pang mga component.Ang carbon/carbon (c/c) composite nga mga materyales kay ang carbon fiber nga gipalig-on sa carbon-based nga composite nga mga materyales.Sila adunay taas nga espesipikong kalig-on, taas nga piho nga modulus, ubos nga thermal expansion coefficient, maayo nga electrical conductivity, dako nga fracture toughness, ubos nga specific gravity, thermal shock resistance, corrosion resistance, Kini adunay usa ka serye sa mga maayo kaayo nga mga kabtangan sama sa taas nga temperatura nga pagsukol ug sa pagkakaron kaylap. gigamit sa aerospace, racing, biomaterials ug uban pang mga natad isip usa ka bag-ong tipo sa taas nga temperatura nga resistensya sa istruktura nga materyal.Sa pagkakaron, ang nag-unang bottleneck nga nasugatan sa domestic C / C composite nga mga materyales mao ang gasto ug industriyalisasyon nga mga isyu.
Adunay daghang uban pang mga materyales nga gigamit sa paghimo sa mga thermal field.Ang carbon fiber reinforced graphite adunay mas maayo nga mekanikal nga mga kabtangan;bisan pa, kini mas mahal ug nagpahamtang sa ubang mga kinahanglanon sa disenyo.Ang Silicon carbide (SiC) usa ka mas maayo nga materyal kaysa graphite sa daghang mga paagi, apan labi ka mahal ug lisud ang paghimo sa daghang mga bahin.Bisan pa, ang SiC kanunay nga gigamit ingon usa ka sapaw sa CVD aron madugangan ang kinabuhi sa mga bahin sa graphite nga nahayag sa agresibo nga silicon monoxide gas ug aron makunhuran ang kontaminasyon gikan sa graphite.Ang dasok nga CVD silicon carbide coating epektibo nga nagpugong sa mga kontaminante sa sulod sa microporous graphite nga materyal gikan sa pag-abot sa ibabaw.
Ang lain mao ang CVD carbon, nga mahimo usab nga usa ka dasok nga layer sa ibabaw sa mga bahin sa graphite.Ang uban nga mga materyal nga dili makasugakod sa taas nga temperatura, sama sa molybdenum o seramik nga mga materyales nga nahiuyon sa kalikopan, mahimong magamit kung wala’y peligro nga mahugawan ang pagkatunaw.Bisan pa, ang oxide ceramics adunay limitado nga kaangayan alang sa direkta nga pagkontak sa mga materyal nga graphite sa taas nga temperatura, kasagaran nagbilin pipila nga mga alternatibo kung gikinahanglan ang pagbulag.Ang usa mao ang hexagonal boron nitride (usahay gitawag nga puti nga graphite tungod sa susama nga mga kabtangan), apan kini adunay dili maayo nga mekanikal nga mga kabtangan.Ang molybdenum sa kasagaran makatarunganon alang sa taas nga temperatura nga mga aplikasyon tungod sa kasarangan nga gasto, ubos nga diffusivity sa silicon nga mga kristal, ug ubos nga segregation coefficient, mga 5 × 108, nga nagtugot sa pipila ka kontaminasyon sa molybdenum sa dili pa gub-on ang kristal nga istruktura.
duha.Mga materyales sa pagbulag sa thermal field
Ang labing sagad nga gigamit nga insulasyon nga materyal mao ang gibati nga carbon sa lainlaing mga porma.Ang gibati sa carbon gihimo sa nipis nga mga lanot nga nagsilbing thermal insulation tungod kay gibabagan nila ang thermal radiation sa daghang mga higayon sa mubo nga distansya.Ang humok nga carbon gibati gihabol sa medyo nipis nga mga panid sa materyal, nga giputol sa gusto nga porma ug hugot nga gibawog sa usa ka makatarunganon nga radius.Ang naayo nga gibati gilangkuban sa parehas nga mga materyales sa fiber, gamit ang usa ka carbon-containing binder aron makonektar ang nagkatibulaag nga mga lanot sa usa ka mas lig-on ug istilo nga butang.Ang paggamit sa kemikal nga alisngaw nga pagdeposito sa carbon imbes nga mga binder makapauswag sa mekanikal nga mga kabtangan sa materyal.
Kasagaran, ang gawas nga nawong sa insulating naayo nga gibati giputos sa usa ka padayon nga graphite coating o foil aron makunhuran ang erosion ug pagsul-ob ingon man ang kontaminasyon sa particulate.Ang ubang mga matang sa carbon-based insulation nga mga materyales anaa usab, sama sa carbon foam.Sa kinatibuk-an, ang graphitized nga mga materyales klaro nga gipalabi tungod kay ang graphitization makapakunhod pag-ayo sa nawong nga bahin sa fiber.Kini nga mga materyal nga taas sa ibabaw nga lugar nagtugot sa labi ka gamay nga outgassing ug gamay nga oras aron makuha ang hurno sa usa ka tukma nga vacuum.Ang uban nga tipo mao ang C/C composite nga materyal, nga adunay talagsaong mga bahin sama sa gaan nga gibug-aton, taas nga pagtugot sa kadaot, ug taas nga kusog.Gigamit sa mga thermal field aron mapulihan ang mga bahin sa graphite, nga makapakunhod pag-ayo sa kapuli nga frequency sa mga bahin sa graphite ug makapauswag sa kalidad sa usa ka kristal ug kalig-on sa produksyon.
Sumala sa klasipikasyon sa mga hilaw nga materyales, ang carbon gibati mahimong bahinon sa polyacrylonitrile-based nga carbon gibati, viscose-based nga carbon gibati, ug aspalto-based carbon gibati.
Ang polyacrylonitrile nga nakabase sa carbon gibati adunay daghang sulud nga abo, ug ang mga monofilament mahimong brittle pagkahuman sa taas nga temperatura nga pagtambal.Sa panahon sa operasyon, ang abug dali nga gihimo aron mahugawan ang palibot sa hudno.Sa samang higayon, ang mga lanot daling mosulod sa mga pores sa tawo ug respiratory tracts, hinungdan sa kadaot sa panglawas sa tawo;Ang viscose-based nga carbon gibati Kini adunay maayo nga thermal insulation properties, medyo humok human sa heat treatment, ug dili kaayo makamugna og abog.Bisan pa, ang cross-section sa viscose-based strands adunay dili regular nga porma ug adunay daghang mga bung-aw sa ibabaw sa fiber, nga dali maporma sa presensya sa usa ka oxidizing atmospera sa usa ka Czochralski single crystal silicon furnace.Ang mga gas sama sa CO2 maoy hinungdan sa pag-ulan sa oxygen ug carbon nga mga elemento sa usa ka kristal nga silicon nga mga materyales.Ang mga nag-unang tiggama naglakip sa German SGL ug uban pang mga kompanya.Sa pagkakaron, ang pitch-based nga carbon gibati mao ang labing kaylap nga gigamit sa semiconductor single crystal industriya, ug ang iyang thermal insulation performance mas maayo pa kay sa sticky carbon gibati.Ang nabati nga carbon nga gibase sa gum mas ubos, apan ang gibati nga carbon nga nakabase sa aspalto adunay mas taas nga kaputli ug mas ubos nga pagbuga sa abug.Ang mga tiggama naglakip sa Kureha Chemical sa Japan, Osaka Gas, ug uban pa.
Tungod kay ang porma sa carbon gibati dili pirmi, kini dili kombenyente sa pag-operate.Karon daghang mga kompanya ang nakahimo og bag-ong thermal insulation nga materyal nga gibase sa carbon felt - cured carbon felt.Ang naayo nga carbon gibati gitawag usab nga gahi nga gibati.Kini usa ka carbon nga gibati nga adunay usa ka piho nga porma ug pagpadayon sa kaugalingon pagkahuman na-impregnated sa resin, laminated, solidified ug carbonized.
Ang kalidad sa pagtubo sa usa ka kristal nga silikon direkta nga naapektuhan sa kalikopan sa thermal field, ug ang mga materyales sa insulasyon sa carbon fiber adunay hinungdanon nga papel sa kini nga palibot.Ang carbon fiber thermal insulation soft felt nag-okupar gihapon sa usa ka mahinungdanong bentaha sa industriya sa photovoltaic semiconductor tungod sa mga bentaha sa gasto, maayo kaayo nga thermal insulation effect, flexible design ug customizable nga porma.Dugang pa, ang carbon fiber rigid insulation gibati adunay mas dako nga lawak alang sa kalamboan sa thermal field nga materyal nga merkado tungod sa piho nga kalig-on ug mas taas nga operability.Kami komitado sa pagpanukiduki ug pagpalambo sa natad sa thermal insulation nga mga materyales ug padayon nga pag-optimize sa performance sa produkto aron mapalambo ang kauswagan ug kalamboan sa photovoltaic semiconductor industry.
Panahon sa pag-post: Mayo-15-2024