การไล่ระดับอุณหภูมิของสนามความร้อนของเตาผลึกเดี่ยวคือเท่าใด

อะไรคือสนามความร้อน?

สนามอุณหภูมิของการเจริญเติบโตของผลึกเดี่ยวหมายถึงการกระจายตัวของอุณหภูมิเชิงพื้นที่ในเตาผลึกเดี่ยวหรือที่เรียกว่าสนามความร้อน ในระหว่างการเผา การกระจายอุณหภูมิในระบบระบายความร้อนค่อนข้างคงที่ ซึ่งเรียกว่าสนามความร้อนคงที่ ในระหว่างการเจริญเติบโตของผลึกเดี่ยว สนามความร้อนจะเปลี่ยนไป ซึ่งเรียกว่าสนามความร้อนแบบไดนามิก

เมื่อผลึกเดี่ยวเติบโตขึ้น เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องของเฟส (เฟสของเหลวเป็นเฟสของแข็ง) ความร้อนแฝงของเฟสของแข็งจะถูกปล่อยออกมาอย่างต่อเนื่อง ในขณะเดียวกัน คริสตัลก็ยาวขึ้นเรื่อยๆ ระดับการหลอมเหลวก็ลดลงอย่างต่อเนื่อง และการนำความร้อนและการแผ่รังสีก็เปลี่ยนแปลงไป ดังนั้นสนามความร้อนจึงเปลี่ยนแปลง ซึ่งเรียกว่าสนามความร้อนแบบไดนามิก

ส่วนต่อประสานระหว่างของแข็งและของเหลวคืออะไร?

ณ จุดใดจุดหนึ่งภายในเตาหลอมจะมีอุณหภูมิที่แน่นอน ถ้าเราเชื่อมโยงจุดต่างๆ ในอวกาศด้วยอุณหภูมิเดียวกันในสนามอุณหภูมิ เราจะได้พื้นผิวเชิงพื้นที่ บนพื้นผิวอวกาศนี้ อุณหภูมิจะเท่ากันทุกที่ ซึ่งเราเรียกว่าพื้นผิวอุณหภูมิคงที่ ในบรรดาพื้นผิวไอโซเทอร์มอลในเตาผลึกเดี่ยว มีพื้นผิวไอโซเทอร์มอลพิเศษมาก ซึ่งเป็นส่วนต่อประสานระหว่างเฟสของแข็งและเฟสของเหลว ดังนั้นจึงเรียกว่าส่วนต่อประสานระหว่างของแข็งกับของเหลว คริสตัลเติบโตจากส่วนต่อประสานระหว่างของแข็งและของเหลว

การไล่ระดับอุณหภูมิคืออะไร?

การไล่ระดับอุณหภูมิหมายถึงอัตราการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของจุด A ในสนามความร้อนกับอุณหภูมิของจุด B ที่อยู่ใกล้เคียง นั่นคือ อัตราการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิภายในระยะทางหนึ่งหน่วย

เมื่อไรซิลิคอนคริสตัลเดี่ยวเติบโตขึ้น มีของแข็งและละลายในสนามความร้อนมีสองรูปแบบ และยังมีการไล่ระดับอุณหภูมิสองประเภท:

▪ การไล่ระดับอุณหภูมิตามยาวและการไล่ระดับอุณหภูมิในแนวรัศมีในคริสตัล

▪ การไล่ระดับอุณหภูมิตามยาวและการไล่ระดับอุณหภูมิในแนวรัศมีในการหลอมละลาย

▪ นี่เป็นการกระจายอุณหภูมิที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงสองแบบ แต่การไล่ระดับอุณหภูมิที่ส่วนต่อประสานระหว่างของแข็งและของเหลวอาจส่งผลต่อสถานะการตกผลึกได้มากที่สุด การไล่ระดับอุณหภูมิในแนวรัศมีของคริสตัลถูกกำหนดโดยการนำความร้อนตามยาวและตามขวางของคริสตัล การแผ่รังสีที่พื้นผิว และตำแหน่งใหม่ในสนามความร้อน โดยทั่วไปอุณหภูมิตรงกลางจะสูงและอุณหภูมิขอบของคริสตัลต่ำ การไล่ระดับอุณหภูมิในแนวรัศมีของการหลอมนั้นถูกกำหนดโดยเครื่องทำความร้อนที่อยู่รอบๆ เป็นหลัก ดังนั้นอุณหภูมิตรงกลางจึงต่ำ อุณหภูมิใกล้เบ้าหลอมจะสูง และการไล่ระดับของอุณหภูมิในแนวรัศมีจะเป็นค่าบวกเสมอ

การกระจายอุณหภูมิที่เหมาะสมของสนามความร้อนจะต้องเป็นไปตามเงื่อนไขต่อไปนี้:

▪ การไล่ระดับอุณหภูมิตามยาวในคริสตัลมีขนาดใหญ่เพียงพอ แต่ไม่ใหญ่เกินไป เพื่อให้แน่ใจว่ามีความสามารถในการกระจายความร้อนเพียงพอระหว่างการเติบโตของคริสตัลเพื่อขจัดความร้อนแฝงของการตกผลึก

▪ การไล่ระดับอุณหภูมิตามยาวในการหลอมเหลวมีขนาดค่อนข้างใหญ่ ทำให้มั่นใจได้ว่าไม่มีนิวเคลียสของผลึกใหม่เกิดขึ้นในการหลอมละลาย อย่างไรก็ตาม หากมีขนาดใหญ่เกินไป ก็เกิดการเคลื่อนตัวและแตกหักได้ง่าย

▪ การไล่ระดับอุณหภูมิตามยาวที่ส่วนต่อประสานการตกผลึกมีขนาดใหญ่พอสมควร ดังนั้นจึงทำให้เกิดความเย็นอันเดอร์คูลที่จำเป็น เพื่อให้ผลึกเดี่ยวมีโมเมนตัมการเติบโตที่เพียงพอ ไม่ควรใหญ่เกินไป มิฉะนั้นจะเกิดข้อบกพร่องทางโครงสร้าง และการไล่ระดับอุณหภูมิในแนวรัศมีควรมีขนาดเล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อทำให้ส่วนต่อประสานการตกผลึกเรียบ

VeTek Semiconductor เป็นผู้ผลิตมืออาชีพของจีนSiC Crystal Growth กราไฟท์ที่มีรูพรุน, Monocrystalline ดึงเบ้าหลอม, ดึงจิ๊กคริสตัลเดี่ยวซิลิคอน, เบ้าหลอมสำหรับ Monocrystalline Silicon, ท่อเคลือบแทนทาลัมคาร์ไบด์เพื่อการเติบโตของคริสตัล-  VeTek Semiconductor มุ่งมั่นที่จะนำเสนอโซลูชั่นขั้นสูงสำหรับผลิตภัณฑ์ SiC Wafer ต่างๆ สำหรับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์

หากคุณสนใจในผลิตภัณฑ์ข้างต้น โปรดติดต่อเราโดยตรง  

ม็อบ: +86-180 6922 0752

WhatsApp: +86 180 6922 0752

อีเมล์: anny@veteksemi.com