กระบวนการวาดผลึกเดี่ยวของเตาคริสตัลเดี่ยว

กระบวนการวาดผลึกเดี่ยวของเตาคริสตัลเดี่ยว

ขั้นแรก ใส่วัตถุดิบโพลีซิลิคอนที่มีความบริสุทธิ์สูงลงในเบ้าหลอมควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูง และละลายด้วยอุณหภูมิสูงที่สร้างโดยเครื่องทำความร้อนกราไฟท์ จากนั้นทำให้ของเหลวซิลิกอนหลอมเหลวเย็นลงเล็กน้อยเพื่อสร้างความเย็นยิ่งยวดในระดับหนึ่ง และใช้อีกอันหนึ่ง ผลึกเดี่ยวของซิลิคอน (เรียกว่าคริสตัลเมล็ด) ที่ติดอยู่กับแกนคริสตัลของเมล็ดจะถูกแทรกเข้าไปในพื้นผิวของการหลอมละลาย หลังจากที่ผลึกเมล็ดละลายแล้ว ให้ค่อยๆ ดึงผลึกเมล็ดขึ้นด้านบน และผลึกจะเติบโตที่ปลายล่างของผลึกเมล็ด จากนั้นจึงควบคุมผลึกเมล็ด คริสตัลเติบโตในส่วนสูงประมาณ 100 เมตรในเตาปลูกซิลิคอนแบบผลึกเดี่ยวที่มีคอแคบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 ถึง 5 มม. ซึ่งใช้เพื่อกำจัดการเคลื่อนตัวของการจัดเรียงอะตอมที่เกิดจากการช็อกความร้อนอย่างรุนแรงของสารละลายอุณหภูมิสูง บนผลึกเมล็ด กระบวนการนี้เป็นการเพาะ จากนั้น ขยายเส้นผ่านศูนย์กลางของคริสตัลให้เป็นขนาดที่กระบวนการต้องการ โดยทั่วไป 75-300 มม. กระบวนการนี้เรียกว่าการตั้งไหล่ จากนั้นจึงเพิ่มความเร็วในการดึงขึ้นทันทีและดำเนินการหมุนไหล่เพื่อให้ไหล่ทำมุมฉากโดยประมาณ จากนั้นเข้าสู่กระบวนการที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากันและควบคุมอุณหภูมิของสนามความร้อนและความเร็วในการยกของคริสตัลทำให้คอลัมน์ผลึกเดี่ยวมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางและขนาดที่แน่นอน ในที่สุดเมื่อสารละลายซิลิกอนส่วนใหญ่ตกผลึกแล้ว ผลึกจะค่อยๆ ลดลงจนกลายเป็นกรวยรูปหาง ซึ่งเรียกว่ากระบวนการตกแต่งขั้นสุดท้าย กระบวนการวาดผลึกเดี่ยวดังกล่าวเสร็จสมบูรณ์โดยพื้นฐานแล้ว และสามารถนำออกได้หลังจากการเก็บรักษาความร้อนและความเย็นในระดับหนึ่ง วิธี Czochralski เรียกอีกอย่างว่าวิธี J.Czochralski วิธีนี้เป็นวิธีการเพาะผลึกที่ก่อตั้งโดย Cheklauschi ในช่วงต้นปี 1917 อุปกรณ์และกระบวนการสำหรับการปลูกผลึกเดี่ยวโดยวิธี Czochralski นั้นค่อนข้างง่าย ควบคุมอัตโนมัติได้ง่าย ประสิทธิภาพการผลิตสูง และง่ายต่อการเตรียมผลึกเดี่ยวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ ง่ายต่อการควบคุมความเข้มข้นของสิ่งเจือปนในผลึกเดี่ยว และสามารถเตรียมผลึกเดี่ยวที่มีความต้านทานต่ำได้ ตามสถิติ 70% ถึง 80% ของการผลิตผลึกเดี่ยวซิลิคอนในโลกผลิตโดยวิธี Czochralski

www.superbheater.com