O zamandan beripotakap olarak kullanılır ve içinde konveksiyon vardır, üretilen tek kristalin boyutu arttıkça ısı konveksiyonu ve sıcaklık gradyanı homojenliğinin kontrol edilmesi zorlaşır. İletken eriyiğin Lorentz kuvvetine etki etmesini sağlamak için manyetik alan eklenerek, yüksek kaliteli tek kristal silikon üretmek için konveksiyon yavaşlatılabilir veya hatta ortadan kaldırılabilir.
Manyetik alanın türüne göre yatay manyetik alan, dikey manyetik alan ve CUSP manyetik alanına ayrılabilir:
Dikey manyetik alan yapısal nedenlerden dolayı ana taşınımı ortadan kaldıramaz ve nadiren kullanılır.
Yatay manyetik alanın manyetik alan bileşeninin yönü, hareketi etkili bir şekilde engelleyebilen, büyüme arayüzünün düzlüğünü koruyabilen ve büyüme şeritlerini azaltabilen pota duvarının ana ısı taşınımına ve kısmi zorlanmış taşınımına diktir.
CUSP manyetik alanı, simetrisi nedeniyle eriyiğin daha düzgün akışına ve ısı transferine sahiptir, dolayısıyla dikey ve CUSP manyetik alanları üzerindeki araştırmalar el ele ilerlemektedir.
Çin'deki Xi'an Teknoloji Üniversitesi, manyetik alanları kullanarak silikon tek kristallerin üretim ve kristal çekme deneylerini daha önce gerçekleştirmişti. Ana ürünleri, güneş fotovoltaik hücreleri için silikon plaka pazarını hedefleyen 6-8 inçlik popüler tiplerdir. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki KAYEX ve Almanya'daki CGS gibi yabancı ülkelerde, ana ürünleri 8-16 inç olup, ultra büyük ölçekli entegre devreler ve yarı iletkenler düzeyinde tek kristal silikon çubuklar için uygundur. Büyük çaplı, yüksek kaliteli tek kristallerin büyümesi için manyetik alanlar alanında tekele sahiptirler ve en temsili olanlardır.
Tek kristal büyütme sisteminin pota alanındaki manyetik alan dağılımı, potanın kenarında, potanın merkezinde ve uygun manyetik alanın gücü ve düzgünlüğü dahil olmak üzere mıknatısın en kritik kısmıdır. sıvı yüzeyinin altındaki mesafe. Genel yatay ve düzgün enine manyetik alan, manyetik kuvvet çizgileri kristal büyüme eksenine diktir. Manyetik etki ve Ampere kanununa göre bobin potanın kenarına en yakın olanıdır ve alan şiddeti en büyüktür. Mesafe arttıkça havanın manyetik direnci artar, alan kuvveti giderek azalır ve merkezde en küçüktür.
Süperiletken manyetik alanın rolü
Termal konveksiyonun engellenmesi: Harici bir manyetik alanın yokluğunda, erimiş silikon ısıtma sırasında doğal konveksiyon üretecektir, bu da yabancı maddelerin eşit olmayan dağılımına ve kristal kusurlarının oluşmasına yol açabilir. Dış manyetik alan bu konveksiyonu baskılayabilir, eriyik içindeki sıcaklık dağılımını daha düzgün hale getirebilir ve yabancı maddelerin eşit olmayan dağılımını azaltabilir.
Kristal büyüme hızının kontrol edilmesi: Manyetik alan, kristal büyümesinin hızını ve yönünü etkileyebilir. Manyetik alanın gücünü ve dağılımını hassas bir şekilde kontrol ederek kristal büyüme süreci optimize edilebilir ve kristalin bütünlüğü ve tekdüzeliği geliştirilebilir. Tek kristalli silikonun büyümesi sırasında oksijen, esas olarak eriyiğin ve potanın göreceli hareketi yoluyla silikon eriyiğine girer. Manyetik alan, eriyiğin taşınımını azaltarak oksijenin silikon eriyiğiyle temas etme olasılığını azaltır, böylece oksijenin çözünmesini azaltır. Bazı durumlarda, dış manyetik alan, örneğin eriyiğin yüzey gerilimini değiştirerek eriyiğin termodinamik koşullarını değiştirebilir; bu, oksijenin buharlaşmasına yardımcı olabilir ve böylece eriyik içindeki oksijen içeriğini azaltabilir.
Oksijen ve diğer yabancı maddelerin çözünmesini azaltın: Oksijen, silikon kristallerinin büyümesinde yaygın olarak görülen yabancı maddelerden biridir ve bu da kristalin kalitesinin bozulmasına neden olur. Manyetik alan, eriyikteki oksijen içeriğini azaltabilir, böylece kristaldeki oksijenin çözünmesini azaltabilir ve kristalin saflığını artırabilir.
Kristalin iç yapısını iyileştirin: Manyetik alan, kristalin içindeki dislokasyonlar ve tane sınırları gibi kusurlu yapıyı etkileyebilir. Bu kusurların sayısını azaltarak ve dağılımlarını etkileyerek kristalin genel kalitesi iyileştirilebilir.
Kristallerin elektriksel özelliklerinin iyileştirilmesi: Manyetik alanlar, kristal büyümesi sırasında mikro yapı üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğundan, yüksek performanslı yarı iletken cihazların üretimi için çok önemli olan direnç ve taşıyıcı ömrü gibi kristallerin elektriksel özelliklerini iyileştirebilir.
Daha fazla tartışma için dünyanın her yerinden gelen müşterilere hoş geldiniz!
https://www.semi-cera.com/
https://www.semi-cera.com/tac-coating-monocrystal-growth-parts/
https://www.semi-cera.com/cvd-coating/
Gönderim zamanı: Temmuz-24-2024