Singleeke kristal kremniniň ösüş prosesi ýylylyk meýdanynda doly amala aşyrylýar. Gowy ýylylyk meýdany kristalyň hilini ýokarlandyrmak üçin amatly we ýokary kristalizasiýa netijeliligine eýedir. Malylylyk meýdanynyň dizaýny, dinamiki ýylylyk meýdanyndaky temperatura gradiýentleriniň üýtgemelerini we üýtgemelerini esasan kesgitleýär. Peç kamerasyndaky gaz akymy we ýylylyk meýdanynda ulanylýan materiallaryň tapawudy ýylylyk meýdanynyň hyzmat möhletini gönüden-göni kesgitleýär. Esassyz işlenip düzülen ýylylyk meýdany diňe bir hil talaplaryna laýyk gelýän kristallary ösdürmegi kynlaşdyrman, eýsem belli bir proses talaplary boýunça doly ýekeje kristallary ösdürip bilmeýär. Şonuň üçin Czochralski monokristally kremniy senagaty termiki meýdan dizaýnyny esasy tehnologiýa hasaplaýar we termiki meýdan gözleglerine we ösüşine ägirt uly işçi güýji we maddy serişdeleri goýýar.
Malylylyk ulgamy dürli ýylylyk meýdan materiallaryndan durýar. Termiki meýdanda ulanylýan materiallary diňe gysgaça tanyşdyrarys. Malylylyk meýdanyndaky temperaturanyň paýlanyşy we kristal çekilmegine täsiri barada aýdylanda bolsa, bu ýerde analiz etmeris. Malylylyk meýdan materialy kristal ösüş wakuum peçine degişlidir. Ondarymgeçirijiniň eremeginiň we kristallarynyň töwereginde dogry temperatura mata döretmek üçin zerur bolan kameranyň gurluş we termiki izolýasiýa bölekleri.
biri. termiki meýdan gurluş materiallary
Czochralski usuly bilen ýeke kristal kremnini ösdürmek üçin esasy goldaw materialy ýokary arassa grafitdir. Grafit materiallary häzirki zaman pudagynda möhüm rol oýnaýar. Czochralski usuly bilen ýeke kristal kremnini taýýarlamakda, ýyladyjylar, ýolbelet turbalary, haç çüýleri, izolýasiýa turbalary we çüýşeler ýaly ýylylyk meýdanynyň düzüm bölekleri hökmünde ulanylyp bilner.
Grafit materialy, uly göwrümde taýýarlygyň aňsatlygy, işleýşi we ýokary temperatura garşylyk häsiýetleri sebäpli saýlandy. Almaz ýa-da grafit görnüşindäki uglerod, islendik elementden ýa-da birleşmeden has ýokary eriş nokadyna eýe. Grafit materialy gaty güýçli, esasanam ýokary temperaturada, elektrik we ýylylyk geçirijiligi hem gaty gowy. Elektrik geçirijiligi ony gyzdyryjy material hökmünde laýyklaşdyrýar we ýyladyjy tarapyndan döredilen ýylylygy ýylylyk meýdanynyň möhüm we beýleki böleklerine deň paýlap bilýän kanagatlanarly ýylylyk geçirijiligine eýe. Şeýle-de bolsa, ýokary temperaturada, esasanam uzak aralyklarda ýylylygy geçirmegiň esasy usuly radiasiýa.
Grafit bölekleri ilki bilen birleşdiriji bilen garylan inçe uglerod bölejikleriniň ekstruziýa ýa-da izostatiki basyşy netijesinde emele gelýär. Qualityokary hilli grafit bölekleri adatça izostatiki basylýar. Piecehli bölek ilki bilen karbonlaşdyrylýar we 3000 ° C-e ýakyn gaty ýokary temperaturada grafizasiýa edilýär. Bu monolitlerden işlenip düzülen bölekler, ýarymgeçiriji pudagyň talaplaryny ýerine ýetirmek üçin metal hapalanmagyny aýyrmak üçin ýokary temperaturada hlorly atmosferada arassalanýar. Şeýle-de bolsa, dogry arassalanmak bilen hem, metal bilen hapalanmak derejesi kremniniň ýekeje kristal materiallaryndan rugsat berleninden has ýokary ululykdaky sargytlardyr. Şonuň üçin bu komponentleriň eremegine ýa-da kristal ýüzüne girmeginiň öňüni almak üçin termiki meýdan dizaýnyna üns berilmelidir.
Grafit materialy birneme geçirijidir, içindäki galan metallary aňsatlyk bilen ýerine ýetirmäge mümkinçilik berýär. Mundan başga-da, grafitiň üstündäki arassalaýjy gazda bar bolan kremniniň monoksidi köp materiallara çuňňur aralaşyp, reaksiýa berip biler.
Irki ýekeje kristal kremniý peç gyzdyryjylary wolfram we molibden ýaly çydamly metallardan ýasaldy. Grafit gaýtadan işlemek tehnologiýasy ulaldygyça, grafit komponentleriniň arasyndaky baglanyşyklaryň elektrik häsiýetleri durnuklaşýar we ýekeje kristal kremniý peç gyzdyryjylary wolfram, molibden we beýleki material gyzdyryjylary doly çalyşdy. Häzirki wagtda iň köp ulanylýan grafit materialy izostatiki grafitdir. semicera ýokary hilli izostatiki basylan grafit materiallaryny üpjün edip biler.
Czochralski ýekeje kristal kremniý peçlerinde C / C birleşdirilen materiallar käwagt ulanylýar we häzirki wagtda boltlar, hozlar, haç çüýleri, ýük göteriji plitalar we beýleki komponentleri öndürmek üçin ulanylýar. Uglerod / uglerod (c / c) birleşdirilen materiallar uglerod süýümi bilen güýçlendirilen uglerod esasly birleşýän materiallardyr. Highokary aýratyn güýji, ýokary aýratyn moduly, pes ýylylyk giňelme koeffisiýenti, gowy elektrik geçirijiligi, uly döwük berkligi, pes agyrlyk güýji, termiki zarba garşylygy, poslama garşylygy, ýokary temperatura garşylygy ýaly ajaýyp häsiýetlere eýedir we häzirki wagtda giňden ýaýrandyr howa giňişliginde, ýaryşda, biomateriallarda we beýleki meýdanlarda ýokary temperatura çydamly gurluş materialynyň täze görnüşi hökmünde ulanylýar. Häzirki wagtda içerki C / C birleşdirilen materiallaryň ýüzbe-ýüz bolýan esasy kynçylygy çykdajy we senagatlaşma meselesidir.
Malylylyk meýdanlaryny döretmek üçin ulanylýan başga-da köp material bar. Uglerod süýümi bilen berkidilen grafit has gowy mehaniki aýratynlyklara eýedir; garamazdan has gymmat we beýleki dizaýn talaplaryny öňe sürýär. Silikon karbid (SiC) köp tarapdan grafitden has gowy materialdyr, ýöne uly göwrümli bölekleri ýasamak has gymmat we kyn. Şeýle-de bolsa, SiC köplenç agressiw kremniniň monoksit gazyna sezewar bolan grafit bölekleriniň ömrüni ýokarlandyrmak we grafitden hapalanmagy azaltmak üçin CVD örtügi hökmünde ulanylýar. Dykyz CVD kremniy karbid örtügi, mikroply grafit materialynyň içindäki hapalaýjylaryň ýer ýüzüne ýetmeginiň öňüni alýar.
Beýlekisi grafit bölekleriniň üstünde dykyz gatlak emele getirip bilýän CVD uglerody. Molibden ýa-da daşky gurşawa laýyk gelýän keramiki materiallar ýaly beýleki ýokary temperatura çydamly materiallar, eremegiň hapalanmagy howpy bolmadyk ýerlerde ulanylyp bilner. Şeýle-de bolsa, oksid keramikasynyň ýokary temperaturada grafit materiallary bilen göni aragatnaşykda bolmagy çäklidir, izolýasiýa zerur bolsa köplenç birnäçe alternatiwa goýýar. Biri altyburçly bor nitrididir (käwagt meňzeş häsiýetleri sebäpli ak grafit diýilýär), ýöne mehaniki häsiýetleri pes. Molibden, ortaça bahasy, kremniniň kristallarynda pes ýaýramagy we pes bölüniş koeffisiýenti, kristal gurluşyny ýykmazdan ozal käbir molibden hapalanmagyna mümkinçilik berýänligi sebäpli ýokary temperaturaly programmalar üçin amatlydyr.
iki. Malylylyk meýdan izolýasiýa materiallary
Iň köp ulanylýan izolýasiýa materialy dürli görnüşdäki ugleroddyr. Uglerod duýgusy ýylylyk izolýasiýasy hökmünde hereket edýän inçe süýümlerden ýasalýar, sebäbi gysga aralykda ýylylyk radiasiýasyny köp gezek bloklaýar. Carbonumşak uglerod duýgusy, has inçe materiallara dokalýar, soňra gerekli şekilde kesilýär we amatly radiusa berk egilýär. Bejerilen duýgy, dargadylan süýümleri has berk we ajaýyp jisime birikdirmek üçin uglerodly baglaýjy ulanyp, şuňa meňzeş süýümli materiallardan durýar. Baglaýjylaryň ýerine uglerodyň himiki bug çöketligini ulanmak materialyň mehaniki aýratynlyklaryny gowulaşdyryp biler.
Adatça, izolýasiýa bejergisiniň daşky ýüzi eroziýany we könelmegi, şeýle hem bölejikleriň hapalanmagyny azaltmak üçin üznüksiz grafit örtük ýa-da folga bilen örtülendir. Uglerod esasly izolýasiýa materiallarynyň beýleki görnüşleri hem bar, meselem uglerod köpügi. Umuman, grafitirlenen materiallar has gowy görülýär, sebäbi grafitizasiýa süýümiň üst meýdanyny ep-esli azaldar. Bu beýik ýerüsti materiallar has az çykmaga mümkinçilik berýär we ojagy degişli vakuuma çekmek üçin az wagt sarp edýär. Beýleki görnüşi, ýeňil agram, ýokary zyýana çydamlylyk we ýokary güýç ýaly ajaýyp aýratynlyklara eýe bolan C / C birleşýän materialdyr. Grafit böleklerini çalyşmak üçin termiki meýdanlarda ulanylýar, bu grafit bölekleriniň çalyşma ýygylygyny ep-esli azaldýar we ýekeje kristal hilini we önümçiligiň durnuklylygyny ýokarlandyrýar.
Çig malyň klassifikasiýasyna görä uglerod duýgusy poliakrilonitril esasly uglerod, viskoza esaslanýan uglerod we asfalt esasly uglerod duýgusyna bölünip bilner.
Poliakrilonitril esasly uglerod duýgusy uly kül düzümine eýedir we ýokary temperaturaly bejergiden soň monofilamentler döwülýär. Işleýiş wagtynda peç gurşawyny hapalamak üçin tozan aňsatlyk bilen öndürilýär. Şol bir wagtyň özünde süýümler adam gözeneklerine we dem alyş ýollaryna aňsatlyk bilen girip, adamyň saglygyna zyýan ýetirýär; viskoza esaslanýan uglerod gowy ýylylyk izolýasiýa häsiýetine eýe, ýylylyk bejergisinden soň ýumşak we tozan öndürmek ähtimallygy az. Şeýle-de bolsa, viskoza esaslanýan süýümleriň kesişmesi tertipsiz bir görnüşe eýe bolup, Çzoçralski ýekeje kristal kremniy peçinde oksidleýji atmosferanyň barlygynda emele gelmek aňsat bolan süýümiň üstünde köp jülgeler bar. CO2 ýaly gazlar, ýekeje kristal kremniý materiallarynda kislorod we uglerod elementleriniň ýagmagyna sebäp bolýar. Esasy öndürijiler Germaniýanyň SGL we beýleki kompaniýalary öz içine alýar. Häzirki wagtda çukur esasly uglerod ýarymgeçirijiniň ýeke kristal pudagynda iň giňden ulanylýar we ýylylyk izolýasiýa öndürijiligi ýelmeýän ugleroddan has gowudyr. Sary saklaýan uglerod duýgusy pes, ýöne asfalt esasly uglerod arassalygy we tozan zyňyndylary has pesdir. Öndürijiler Japanaponiýanyň Kureha Chemical, Osaka Gas we ş.m.
Uglerodyň şekili üýtgemänsoň, işlemek amatsyz. Indi köp kompaniýalar uglerod duýgusy - bejerilen uglerod duýgusy esasynda täze ýylylyk izolýasiýa materialyny döretdiler. Bejerilen uglerod duýgusy gaty duýgy diýilýär. Düwürtik, laminirlenen, gaty we karbonlaşdyrylan bilen belli bir görnüşe we öz-özüni saklamaga ukyply uglerod duýgusy.
Singleeke kristal kremniniň ösüş hili ýylylyk meýdany gurşawyna gönüden-göni täsir edýär we uglerod süýüm izolýasiýa materiallary bu gurşawda möhüm rol oýnaýar. Uglerod süýümi termiki izolýasiýa ýumşak duýgusy, çykdajy artykmaçlyklary, ajaýyp ýylylyk izolýasiýa täsiri, çeýe dizaýn we özleşdirilip bilinýän görnüşi sebäpli fotowoltaik ýarymgeçiriji pudagynda ep-esli artykmaçlygy eýeleýär. Mundan başga-da, uglerod süýümi gaty izolýasiýa, belli bir güýji we has ýokary işleýşi sebäpli ýylylyk meýdan materiallary bazarynda ösüş üçin has giň ýer döreder. Malylylyk izolýasiýa materiallary pudagynda gözleg we işläp taýýarlamaga we fotoelektrik ýarymgeçiriji pudagynyň gülläp ösmegine we ösmegine itergi bermek üçin önüm öndürijiligini yzygiderli optimizirlemäge borçlanýarys.
Iş wagty: 15-2024-nji maý