Šilumos lauko izoliacinė medžiaga

Monokristalinio silicio augimo procesas dažniausiai vyksta šiluminiame lauke, kur šiluminės aplinkos kokybė daro didelę įtaką kristalų kokybei ir augimo efektyvumui. Šiluminio lauko konstrukcija vaidina pagrindinį vaidmenį formuojant temperatūros gradientus ir dujų srauto dinamiką krosnies kameroje. Be to, medžiagos, naudojamos kuriant šiluminį lauką, tiesiogiai įtakoja jo tarnavimo laiką ir veikimą.

Šiluminio lauko projektavimo reikšmė

Gerai suprojektuotas terminis laukas užtikrina tinkamą temperatūros pasiskirstymą puslaidininkių lydalo ir kristalų augimui, taip palengvinant aukštos kokybės monokristalinio silicio gamybą. Ir atvirkščiai, netinkamai suprojektuoti šiluminiai laukai lemia, kad kristalai neatitinka kokybės reikalavimų arba kai kuriais atvejais trukdo augti pilniems monokristalams.

Šiluminio lauko medžiagų pasirinkimas

Šiluminio lauko medžiagos reiškia konstrukcinius ir izoliacinius komponentus kristalų auginimo krosnies kameroje. Tarp dažniausiai naudojamų izoliacinių medžiagų yraanglies veltinis, sudarytas iš plonų pluoštų, kurie efektyviai blokuoja šilumos spinduliuotę ir taip užtikrina izoliaciją.Anglies veltinispaprastai yra įaustas į plonas lakštines medžiagas, kurios vėliau supjaustomos norimomis formomis ir išlenkiamos, kad atitiktų racionalius spindulius.

Kita paplitusi izoliacinė medžiaga yra sukietėjęs veltinis, sudarytas iš panašių pluoštų, bet naudojant anglies turinčius rišiklius, kad išsklaidytą pluoštą sutvirtintų į tvirtesnę, struktūriškesnę formą. Naudojant cheminį anglies nusodinimą garais, o ne rišiklius, galima dar labiau pagerinti mechanines medžiagos savybes.

Šiluminio lauko komponentų optimizavimas

Paprastai izoliaciniai sukietinti veltiniai yra padengiami ištisiniu grafito sluoksniu arbafolijaant jų išorinių paviršių, siekiant sumažinti eroziją, susidėvėjimą ir užterštumą kietosiomis dalelėmis. Taip pat yra kitų tipų anglies pagrindu pagamintų izoliacinių medžiagų, tokių kaip anglies putos. Paprastai pirmenybė teikiama grafituotoms medžiagoms dėl žymiai mažesnio paviršiaus ploto, todėl sumažėja dujų išsiskyrimas ir trumpesnis laikas, reikalingas tinkamam vakuumo lygiui krosnyje pasiekti. Kita alternatyva yraC/C kompozitasmedžiagos, žinomos dėl savo lengvumo, didelio atsparumo pažeidimams ir stiprumo. Grafito komponentų pakeitimasC/C kompozitasšiluminiame lauke žymiai sumažina grafito komponentų keitimo dažnumą, taip pagerindama monokristalų kokybę ir gamybos stabilumą.