Што е термичко поле?

Во областа нараст на еден кристал, дистрибуцијата на температурата во печката за раст на кристалите игра клучна улога. Оваа температурна дистрибуција, вообичаено наречена термичко поле, е витален фактор кој влијае на квалитетот и карактеристиките на кристалот што се одгледува. Натермичко полеможе да се категоризираат во два вида: статични и динамични.

Статични и динамички топлински полиња

Статично термичко поле се однесува на релативно стабилна распределба на температурата во системот за греење за време на калцинирањето. Оваа стабилност се одржува кога температурата внатре во печката останува конзистентна со текот на времето. Меѓутоа, за време на вистинскиот процес на раст на еден кристал, термичкото поле е далеку од статично; тоа е динамично.

Динамичното термичко поле се карактеризира со континуирани промени во дистрибуцијата на температурата во печката. Овие промени се предизвикани од неколку фактори:

Фазна трансформација: Како што материјалот преминува од течна фаза во цврста фаза, се ослободува латентна топлина, што влијае на распределбата на температурата во печката.

Кристално издолжување: Како што кристалот расте подолго, површината на топењето се намалува, менувајќи ја термичката динамика во системот.

Пренос на топлина: Начините на пренос на топлина, вклучувајќи спроводливост и зрачење, се развиваат во текот на процесот, дополнително придонесувајќи за промените во термичкото поле.

Поради овие фактори, динамичкото термичко поле е постојано променлив аспект на растот на еден кристал кој бара внимателно следење и контрола.

Интерфејс цврсто-течна

Интерфејсот со цврста течност е уште еден клучен концепт во растот на еден кристал. Во секој момент, секоја точка во печката има одредена температура. Ако ги поврземе сите точки во термичкото поле кои делат иста температура, добиваме просторна крива позната како изотермална површина. Меѓу овие изотермални површини, една е особено значајна - интерфејсот цврсто-течен.

Интерфејсот на цврсто-течност е границата каде цврстата фаза на кристалот се среќава со течната фаза на топењето. Овој интерфејс е местото каде што се јавува растот на кристалите, бидејќи кристалот се формира од течната фаза на оваа граница.

Температурни градиенти во растот на еден кристал

За време на растот на силициумот со еден кристал, натермичко полеги опфаќа и цврстите и течните фази, секоја со различни температурни градиенти:

Во Кристалот:

Надолжен температурен градиент: Се однесува на температурната разлика по должината на кристалот.

Радијален температурен градиент: Се однесува на температурната разлика низ радиусот на кристалот.

Во топењето:

Надолжен температурен градиент: Се однесува на температурната разлика долж висината на топењето.

Радијален температурен градиент: Се однесува на температурната разлика низ радиусот на топењето.

Овие градиенти претставуваат две различни температурни распределби, но најкритичната за одредување на состојбата на кристализација е температурниот градиент на интерфејсот цврсто-течност.

Радијален температурен градиент во кристалот: Определен со надолжната и попречната спроводливост на топлина, површинското зрачење и положбата на кристалот во термичкото поле. Општо земено, температурата е повисока во центарот и пониска на рабовите на кристалот.

Радијален температурен градиент во топењето: првенствено под влијание на околните грејачи, при што центарот е поладен и температурата се зголемува кон садот. Радијалниот температурен градиент во топењето е секогаш позитивен.

Оптимизирање на топлинското поле

Добро дизајнираната распределба на температурата на топлинското поле треба да ги задоволува следниве услови:

Соодветен надолжен температурен градиент во кристалот: мора да биде доволно голем за да се осигура дека кристалот има доволно капацитет за дисипација на топлина за да ја однесе латентната топлина на кристализацијата. Сепак, не треба да биде претерано голем, бидејќи тоа може да го попречи растот на кристалите.

Значителен надолжен температурен градиент во топењето: осигурува да не се формираат нови кристални јадра во топењето. Меѓутоа, ако е премногу голем, може да се појават дислокации, што ќе доведе до дефекти на кристалите.

Соодветен надолжен температурен градиент на интерфејсот за кристализација: треба да биде доволно голем за да го создаде потребното суперладење, обезбедувајќи доволен поттик за раст за еден кристал. Сепак, не смее да биде преголем за да се избегнат структурни дефекти. Во меѓувреме, радијалниот температурен градиент треба да биде што е можно помал за да се одржи рамен интерфејс за кристализација.

Semicorex нуди висок квалитетделови во термичко полеза полупроводничка индустрија Ако имате какви било прашања или ви требаат дополнителни детали, ве молиме не двоумете се да стапите во контакт со нас.

Контакт телефон +86-13567891907

Е-пошта: sales@semicorex.com