Aký je teplotný gradient tepelného poľa jednokryštálovej pece?

Čo jetepelné pole?

Teplotné polerast monokryštálovsa vzťahuje na priestorové rozloženie teploty v jednokryštálovej peci, známej tiež ako tepelné pole. Počas kalcinácie je rozloženie teploty v tepelnom systéme relatívne stabilné, čo sa nazýva statické tepelné pole. Počas rastu monokryštálu sa bude meniť tepelné pole, ktoré sa nazýva dynamické tepelné pole.

Keď monokryštál rastie, v dôsledku kontinuálnej transformácie fázy (kvapalná fáza na pevnú fázu), latentné teplo tuhej fázy sa nepretržite uvoľňuje. Súčasne je kryštál stále dlhší a dlhší, hladina taveniny neustále klesá a mení sa vedenie tepla a žiarenie. Preto sa mení tepelné pole, ktoré sa nazýva dynamické tepelné pole.

Čo je rozhranie tuhá látka-kvapalina?

V určitom okamihu má ktorýkoľvek bod v peci určitú teplotu. Ak spojíme body v priestore s rovnakou teplotou v teplotnom poli, dostaneme priestorovú plochu. Na tomto priestorovom povrchu je teplota všade rovnaká, čo nazývame izotermický povrch. Medzi izotermickými povrchmi v monokryštálovej peci existuje veľmi špeciálny izotermický povrch, ktorý je rozhraním medzi tuhou fázou a kvapalnou fázou, preto sa nazýva aj rozhranie tuhá látka-kvapalina. Kryštál rastie z rozhrania tuhá látka-kvapalina.

Čo je teplotný gradient?

Teplotný gradient sa vzťahuje na rýchlosť zmeny teploty bodu A v tepelnom poli na teplotu blízkeho bodu B. To znamená rýchlosť zmeny teploty v rámci jednotkovej vzdialenosti.

Kedymonokryštálový kremíkrastie, existujú dve formy tuhej látky a taveniny v tepelnom poli a existujú aj dva typy teplotných gradientov:

▪ Pozdĺžny teplotný gradient a radiálny teplotný gradient v kryštáli.

▪ Pozdĺžny teplotný gradient a radiálny teplotný gradient v tavenine.

▪ Ide o dve úplne odlišné distribúcie teplôt, ale teplotný gradient na rozhraní tuhá látka-kvapalina môže najviac ovplyvniť stav kryštalizácie. Radiálny teplotný gradient kryštálu je určený pozdĺžnym a priečnym vedením tepla kryštálu, povrchovým žiarením a novou polohou v tepelnom poli. Všeobecne povedané, stredná teplota je vysoká a okrajová teplota kryštálu je nízka. Radiálny teplotný gradient taveniny je určený hlavne ohrievačmi okolo nej, takže stredová teplota je nízka, teplota v blízkosti téglika je vysoká a radiálny teplotný gradient je vždy kladný.

Rozumné rozloženie teploty tepelného poľa musí spĺňať nasledujúce podmienky:

▪ Pozdĺžny teplotný gradient v kryštáli je dostatočne veľký, ale nie príliš veľký, aby sa zabezpečila dostatočná kapacita odvádzania tepla počasrast kryštálovodobrať latentné teplo kryštalizácie.

▪ Pozdĺžny teplotný gradient v tavenine je relatívne veľký, čo zabezpečuje, že v tavenine nevznikajú žiadne nové kryštálové zárodky. Ak je však príliš veľký, je ľahké spôsobiť dislokáciu a zlomenie.

▪ Pozdĺžny teplotný gradient na kryštalizačnom rozhraní je primerane veľký, čím sa vytvára potrebné podchladenie, takže monokryštál má dostatočnú rastovú hybnosť. Nemalo by byť príliš veľké, inak sa vyskytnú štrukturálne defekty a radiálny teplotný gradient by mal byť čo najmenší, aby bolo kryštalizačné rozhranie ploché.

VeTek Semiconductor je profesionálny čínsky výrobcaPorézny grafit s rastom kryštálov SiC, Monokryštalický ťažný téglik, Ťahací silikónový monokryštálový prípravok, Téglik na monokryštalický kremík, Rúrka potiahnutá karbidom tantalu na rast kryštálov.  VeTek Semiconductor sa zaviazal poskytovať pokročilé riešenia pre rôzne produkty SiC Wafer pre polovodičový priemysel.

Ak máte záujem o vyššie uvedené produkty, neváhajte nás kontaktovať priamo.  

Mob: +86-180 6922 0752

WhatsAPP: +86 180 6922 0752

E-mail: anny@veteksemi.com