Ano Ang Gradient ng Temperatura Sa Thermal Field?

Ang single crystal growth thermal field ay ang spatial distribution ng temperatura sa loob ng high-temperature furnace sa panahon ng proseso ng paglago ng solong kristal, na direktang nakakaapekto sa kalidad, rate ng paglago, at rate ng pagbuo ng kristal ng solong kristal. Ang thermal field ay maaaring nahahati sa steady-state at transient na mga uri. Ang steady-state na thermal field ay ang thermal environment na may medyo distribusyon ng temperatura, habang ang transient thermal field ay nagpapakita ng patuloy na pagbabago ng temperatura ng furnace.

Sa panahon ng solong paglaki ng kristal, ang pagbabago ng bahagi (liquid phase sa solid phase) ay nangyayari nang tuluy-tuloy, na naglalabas ng solidification latent heat. Kasabay nito, habang ang kristal ay hinila nang mas mahaba at mas mahaba, ang natutunaw na ibabaw ay patuloy na bumababa, at ang pagpapadaloy ng init, radiation at iba pang mga kondisyon ay nagbabago. Samakatuwid, ang thermal field ay variable, na tinutukoy bilang ang dynamic na thermal field.

---

Ang Solid-Liquid Interface

Sa isang tiyak na sandali, ang bawat punto sa pugon ay may isang tiyak na temperatura. Kung ikinonekta namin ang lahat ng mga punto sa field ng temperatura na may parehong temperatura, ang isang spatial na ibabaw ay nakuha. Sa spatial surface na ito, pareho ang temperatura sa lahat ng dako, na tinatawag nating isothermal surface. Kabilang sa pamilya ng mga isothermal na ibabaw sa iisang crystal furnace, mayroong isang napakaespesyal na isothermal na ibabaw na nagsisilbing hangganan sa pagitan ng solid phase at liquid phase, kaya kilala rin ito bilang solid-liquid interface. Lumalaki ang mga kristal mula sa solid-liquid na interface na ito.

---

Ang Gradient ng Temperatura

Ang gradient ng temperatura ay tumutukoy sa rate ng pagbabago ng temperatura mula sa temperatura ng isang punto A sa thermal field hanggang sa temperatura ng isang katabing punto B sa paligid nito, ibig sabihin, ang rate ng pagbabago ng temperatura sa bawat yunit ng distansya.

Sa panahon ng paglago ng monocrystalline na silikon, mayroong dalawang anyo (solid at melt) sa thermal field, at sa gayon ay dalawang uri ng mga gradient ng temperatura:

1. Longitudinal temperature gradient at radial temperature gradient sa kristal.

2. Longitudinal temperature gradient at radial temperature gradient sa melt.

Ito ay dalawang ganap na magkaibang mga distribusyon ng temperatura, ngunit ang gradient ng temperatura sa solid-liquid interface ay may pinakamalaking epekto sa estado ng crystallization. Ang radial temperature gradient ng kristal ay tinutukoy ng longitudinal at transverse heat conduction ng crystal, surface radiation, at ang posisyon nito sa thermal field. Sa pangkalahatan, ang temperatura ay mas mataas sa gitna at mas mababa sa gilid ng kristal. Ang radial temperature gradient ng melt ay pangunahing tinutukoy ng mga heater sa paligid ng crucible, kaya ang temperatura ay mas mababa sa gitna at mas mataas malapit sa crucible, at ang radial temperature gradient ay palaging isang positibong halaga.

---

Mga Kinakailangan para sa Wastong Pamamahagi ng Temperatura ng Thermal Field

1. Ang paayon na gradient ng temperatura sa kristal ay dapat na sapat na malaki ngunit hindi sobra-sobra, upang matiyak na ang kristal ay may sapat na kapasidad sa pagwawaldas ng init sa panahon ng paglaki upang alisin ang nakatagong init ng crystallization.

2. Ang paayon na gradient ng temperatura sa pagtunaw ay dapat na medyo malaki upang maiwasan ang pagbuo ng bagong kristal na nuclei sa pagkatunaw; gayunpaman, ang isang labis na malaking gradient ay malamang na magdulot ng mga dislokasyon at magresulta sa pagkabasag ng kristal.

3. Ang longitudinal temperature gradient sa interface ng crystallization ay dapat na angkop na malaki upang mabuo ang kinakailangang supercooling degree, na nagbibigay ng sapat na puwersang nagtutulak para sa solong paglaki ng kristal. Hindi ito dapat masyadong malaki, kung hindi man ay magaganap ang mga depekto sa istruktura. Samantala, ang radial temperature gradient ay dapat maliit hangga't maaari upang gawing flat ang interface ng crystallization.

Ang pagsasaayos at pagpili ng bahagi ng sistema ng thermal field ay higit na tinutukoy ang pagkakaiba-iba ng gradient ng temperatura sa loob ng high-temperature furnace. Ang Semicorex ay nagbibigay ng mataas na gradoC/C composite heater, C/C composite guide tubes, C/C composite crucibles atC/C composite thermal insulation cylinderssa aming mga pinahahalagahang customer, na tumutulong sa pagbuo ng mahusay na gumanap at matatag na pinapatakbo na single-crystal thermal field system upang makamit ang pinakamainam na kalidad ng paglaki ng kristal at kahusayan sa produksyon.