Жылу өрісі дегеніміз не?

саласындағымонокристалды өсу, кристалды өсіретін пеш ішіндегі температураның таралуы маңызды рөл атқарады. Әдетте жылу өрісі деп аталатын бұл температураның таралуы өсірілетін кристалдың сапасы мен сипаттамаларына әсер ететін маңызды фактор болып табылады. Theжылу өрісіекі түрге бөлуге болады: статикалық және динамикалық.

Статикалық және динамикалық жылу өрістері

Статикалық жылу өрісі күйдіру кезінде жылыту жүйесіндегі салыстырмалы тұрақты температураның таралуын білдіреді. Бұл тұрақтылық пеш ішіндегі температура уақыт өте тұрақты болған кезде сақталады. Дегенмен, монокристалдық өсудің нақты процесі кезінде жылу өрісі статикалық емес; ол динамикалық.

Динамикалық жылу өрісі пеш ішіндегі температураның таралуының үздіксіз өзгеруімен сипатталады. Бұл өзгерістер бірнеше факторларға байланысты:

Фазалық түрлендіру: Материал сұйық фазадан қатты фазаға өткен кезде жасырын жылу бөлінеді, бұл пеш ішіндегі температураның таралуына әсер етеді.

Кристалдың ұзаруы: Кристал ұзарған сайын, балқыма беті азайып, жүйедегі жылу динамикасын өзгертеді.

Жылу алмасу: жылу беру режимдері, соның ішінде өткізгіштік пен сәулелену, бүкіл процесс барысында дамып, жылу өрісіндегі өзгерістерге одан әрі ықпал етеді.

Осы факторлардың арқасында динамикалық жылу өрісі мұқият бақылау мен бақылауды қажет ететін монокристалдық өсудің үнемі өзгеретін аспектісі болып табылады.

Қатты-сұйықтық интерфейсі

Қатты-сұйықтық интерфейсі монокристалды өсудегі тағы бір маңызды тұжырымдама болып табылады. Кез келген уақытта пеш ішіндегі әрбір нүктенің белгілі бір температурасы болады. Температурасы бірдей жылу өрісіндегі барлық нүктелерді қосатын болсақ, изотермиялық бет деп аталатын кеңістіктік қисық сызығын аламыз. Осы изотермиялық беттердің ішінде қатты-сұйықтық интерфейсі ерекше маңызды.

Қатты-сұйықтық интерфейсі - кристалдың қатты фазасы балқыманың сұйық фазасымен кездесетін шекара. Бұл интерфейс кристалдық өсудің орын алатын жері, өйткені кристал осы шекарада сұйық фазадан пайда болады.

Бір кристалдық өсудегі температура градиенттері

Монокристалды кремнийдің өсуі кезіндежылу өрісіӘрқайсысының температуралық градиенттері ерекше болатын қатты және сұйық фазаларды қамтиды:

Кристалда:

Бойлық температура градиенті: кристалдың ұзындығы бойындағы температура айырмашылығын білдіреді.

Радиалды температура градиенті: кристалдың радиусы бойынша температура айырмашылығын білдіреді.

Балқымада:

Бойлық температура градиенті: балқыма биіктігі бойындағы температура айырмашылығын білдіреді.

Радиалды температура градиенті: балқыма радиусы бойынша температура айырмашылығын білдіреді.

Бұл градиенттер екі түрлі температураның таралуын білдіреді, бірақ кристалдану күйін анықтау үшін ең маңыздысы - қатты-сұйықтық интерфейсіндегі температура градиенті.

Кристалдағы радиалды температура градиенті: бойлық және көлденең жылу өткізгіштікпен, беттік сәулеленумен және кристалдың жылу өрісіндегі орнымен анықталады. Әдетте, температура кристалдың ортасында жоғары, ал шеттерінде төмен.

Балқымадағы радиалды температура градиенті: негізінен қоршаған жылытқыштар әсер етеді, орталық салқынырақ және температура тигельге қарай жоғарылайды. Балқымадағы радиалды температура градиенті әрқашан оң болады.

Жылу өрісін оңтайландыру

Жақсы жобаланған жылу өрісінің температурасын бөлу келесі шарттарды қанағаттандыруы керек:

Кристаллдағы барабар бойлық температура градиенті: кристалданудың жасырын жылуын алып тастау үшін кристалдың жеткілікті жылу тарату қабілетіне ие болуын қамтамасыз ету үшін ол жеткілікті үлкен болуы керек. Дегенмен, ол шамадан тыс үлкен болмауы керек, өйткені бұл кристалдардың өсуіне кедергі келтіруі мүмкін.

Балқымадағы елеулі бойлық температура градиенті: балқыма ішінде жаңа кристалдық ядролардың пайда болуын қамтамасыз етеді. Дегенмен, ол тым үлкен болса, дислокациялар пайда болуы мүмкін, бұл кристалдық ақауларға әкеледі.

Кристалдану интерфейсіндегі сәйкес бойлық температура градиенті: ол монокристал үшін жеткілікті өсу дискісін қамтамасыз ететін қажетті суперсалқындатуды жасау үшін жеткілікті үлкен болуы керек. Дегенмен, құрылымдық ақауларды болдырмау үшін ол тым үлкен болмауы керек. Сонымен қатар, тегіс кристалдану интерфейсін сақтау үшін радиалды температура градиенті мүмкіндігінше аз болуы керек.

Semicorex жоғары сапаны ұсынадыжылу өрісіндегі бөлшектержартылай өткізгіш өнеркәсібі үшін Егер сізде қандай да бір сұраулар болса немесе қосымша мәліметтер қажет болса, бізбен байланысудан тартынбаңыз.

Байланыс телефоны +86-13567891907

Электрондық пошта: sales@semicorex.com