Απόχωνευτήριοχρησιμοποιείται ως δοχείο και υπάρχει μεταφορά στο εσωτερικό, καθώς το μέγεθος του παραγόμενου μονοκρυστάλλου αυξάνεται, η μεταφορά θερμότητας και η ομοιομορφία της κλίσης θερμοκρασίας γίνονται πιο δύσκολο να ελεγχθούν. Προσθέτοντας μαγνητικό πεδίο για να κάνει το αγώγιμο τήγμα να δράσει στη δύναμη Lorentz, η μεταφορά μπορεί να επιβραδυνθεί ή ακόμα και να εξαλειφθεί για να παραχθεί υψηλής ποιότητας μονοκρυσταλλικό πυρίτιο.
Ανάλογα με τον τύπο του μαγνητικού πεδίου, μπορεί να χωριστεί σε οριζόντιο μαγνητικό πεδίο, κατακόρυφο μαγνητικό πεδίο και μαγνητικό πεδίο CUSP:
Το κατακόρυφο μαγνητικό πεδίο δεν μπορεί να εξαλείψει την κύρια μεταφορά λόγω δομικών λόγων και χρησιμοποιείται σπάνια.
Η κατεύθυνση της συνιστώσας του μαγνητικού πεδίου του οριζόντιου μαγνητικού πεδίου είναι κάθετη στην κύρια μεταφορά θερμότητας και τη μερική εξαναγκασμένη μεταφορά του τοιχώματος του χωνευτηρίου, η οποία μπορεί να αναστείλει αποτελεσματικά την κίνηση, να διατηρήσει την επιπεδότητα της διεπαφής ανάπτυξης και να μειώσει τις λωρίδες ανάπτυξης.
Το μαγνητικό πεδίο CUSP έχει πιο ομοιόμορφη ροή και μεταφορά θερμότητας του τήγματος λόγω της συμμετρίας του, επομένως η έρευνα για τα κατακόρυφα και τα μαγνητικά πεδία CUSP συμβαδίζει.
Στην Κίνα, το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Xi'an πραγματοποίησε νωρίτερα τα πειράματα παραγωγής και έλξης κρυστάλλων μονοκρυστάλλων πυριτίου χρησιμοποιώντας μαγνητικά πεδία. Τα κύρια προϊόντα της είναι δημοφιλείς τύποι 6-8 ιντσών, οι οποίοι απευθύνονται στην αγορά γκοφρετών πυριτίου για ηλιακά φωτοβολταϊκά κύτταρα. Σε χώρες του εξωτερικού, όπως η KAYEX στις Ηνωμένες Πολιτείες και η CGS στη Γερμανία, τα κύρια προϊόντα τους είναι 8-16 ιντσών, τα οποία είναι κατάλληλα για μονοκρυσταλλικές ράβδους πυριτίου σε επίπεδο ολοκληρωμένων κυκλωμάτων και ημιαγωγών εξαιρετικά μεγάλης κλίμακας. Έχουν το μονοπώλιο στον τομέα των μαγνητικών πεδίων για την ανάπτυξη μονοκρυστάλλων υψηλής ποιότητας μεγάλης διαμέτρου και είναι τα πιο αντιπροσωπευτικά.
Η κατανομή του μαγνητικού πεδίου στην περιοχή του χωνευτηρίου του συστήματος ανάπτυξης μονού κρυστάλλου είναι το πιο κρίσιμο μέρος του μαγνήτη, συμπεριλαμβανομένης της ισχύος και της ομοιομορφίας του μαγνητικού πεδίου στην άκρη του χωνευτηρίου, του κέντρου του χωνευτηρίου και του κατάλληλου απόσταση κάτω από την επιφάνεια του υγρού. Το συνολικό οριζόντιο και ομοιόμορφο εγκάρσιο μαγνητικό πεδίο, οι μαγνητικές γραμμές δύναμης είναι κάθετες στον άξονα ανάπτυξης των κρυστάλλων. Σύμφωνα με το μαγνητικό φαινόμενο και το νόμο του Ampere, το πηνίο είναι πιο κοντά στην άκρη του χωνευτηρίου και η ένταση του πεδίου είναι η μεγαλύτερη. Καθώς η απόσταση αυξάνεται, η μαγνητική αντίσταση του αέρα αυξάνεται, η ένταση του πεδίου μειώνεται σταδιακά και είναι η μικρότερη στο κέντρο.
Ο ρόλος του υπεραγώγιμου μαγνητικού πεδίου
Αναστολή θερμικής μεταφοράς: Ελλείψει εξωτερικού μαγνητικού πεδίου, το λιωμένο πυρίτιο θα παράγει φυσική μεταφορά κατά τη θέρμανση, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε ανομοιόμορφη κατανομή ακαθαρσιών και σχηματισμό κρυσταλλικών ελαττωμάτων. Το εξωτερικό μαγνητικό πεδίο μπορεί να καταστείλει αυτή τη μεταφορά, καθιστώντας την κατανομή θερμοκρασίας στο εσωτερικό του τήγματος πιο ομοιόμορφη και μειώνοντας την ανομοιόμορφη κατανομή των ακαθαρσιών.
Έλεγχος του ρυθμού ανάπτυξης των κρυστάλλων: Το μαγνητικό πεδίο μπορεί να επηρεάσει τον ρυθμό και την κατεύθυνση της ανάπτυξης των κρυστάλλων. Με τον ακριβή έλεγχο της ισχύος και της κατανομής του μαγνητικού πεδίου, η διαδικασία ανάπτυξης κρυστάλλων μπορεί να βελτιστοποιηθεί και να βελτιωθεί η ακεραιότητα και η ομοιομορφία του κρυστάλλου. Κατά την ανάπτυξη μονοκρυσταλλικού πυριτίου, το οξυγόνο εισέρχεται στο τήγμα του πυριτίου κυρίως μέσω της σχετικής κίνησης του τήγματος και του χωνευτηρίου. Το μαγνητικό πεδίο μειώνει την πιθανότητα επαφής του οξυγόνου με το τήγμα του πυριτίου μειώνοντας τη μεταφορά του τήγματος, μειώνοντας έτσι τη διάλυση του οξυγόνου. Σε ορισμένες περιπτώσεις, το εξωτερικό μαγνητικό πεδίο μπορεί να αλλάξει τις θερμοδυναμικές συνθήκες του τήγματος, όπως αλλάζοντας την επιφανειακή τάση του τήγματος, που μπορεί να βοηθήσει στην εξάτμιση του οξυγόνου, μειώνοντας έτσι την περιεκτικότητα σε οξυγόνο στο τήγμα.
Μειώστε τη διάλυση του οξυγόνου και άλλων ακαθαρσιών: Το οξυγόνο είναι μία από τις κοινές ακαθαρσίες στην ανάπτυξη κρυστάλλων πυριτίου, η οποία θα προκαλέσει επιδείνωση της ποιότητας του κρυστάλλου. Το μαγνητικό πεδίο μπορεί να μειώσει την περιεκτικότητα σε οξυγόνο στο τήγμα, μειώνοντας έτσι τη διάλυση του οξυγόνου στον κρύσταλλο και βελτιώνοντας την καθαρότητα του κρυστάλλου.
Βελτιώστε την εσωτερική δομή του κρυστάλλου: Το μαγνητικό πεδίο μπορεί να επηρεάσει τη δομή του ελαττώματος μέσα στον κρύσταλλο, όπως εξαρθρώσεις και όρια κόκκων. Μειώνοντας τον αριθμό αυτών των ελαττωμάτων και επηρεάζοντας την κατανομή τους, η συνολική ποιότητα του κρυστάλλου μπορεί να βελτιωθεί.
Βελτίωση των ηλεκτρικών ιδιοτήτων των κρυστάλλων: Δεδομένου ότι τα μαγνητικά πεδία έχουν σημαντική επίδραση στη μικροδομή κατά την ανάπτυξη των κρυστάλλων, μπορούν να βελτιώσουν τις ηλεκτρικές ιδιότητες των κρυστάλλων, όπως η ειδική αντίσταση και η διάρκεια ζωής του φορέα, που είναι ζωτικής σημασίας για την κατασκευή συσκευών ημιαγωγών υψηλής απόδοσης.
Καλωσορίστε οποιουσδήποτε πελάτες από όλο τον κόσμο να μας επισκεφτούν για περαιτέρω συζήτηση!
https://www.semi-cera.com/
https://www.semi-cera.com/tac-coating-monocrystal-growth-parts/
https://www.semi-cera.com/cvd-coating/
Ώρα δημοσίευσης: 24 Ιουλίου 2024