Кој е температурниот градиент во термичкото поле?

Термичкото поле за раст на еден кристал е просторна дистрибуција на температурата во печката со висока температура за време на процесот на раст на еден кристал, што директно влијае на квалитетот, стапката на раст и стапката на формирање на кристали на единечниот кристал. Термичкото поле може да се подели на типови во стабилна состојба и минливи. Термичкото поле во стабилна состојба е топлинска средина со релативно температурна дистрибуција, додека минливото термичко поле покажува постојано менување на температурата на печката.

За време на растот на еден кристал, фазната трансформација (течна фаза во цврста фаза) се случува континуирано, со што се ослободува латентна топлина за зацврстување. Во исто време, како што кристалот се влече подолго и подолго, површината на топењето постојано паѓа, а спроводливоста на топлината, зрачењето и другите услови се менуваат. Затоа, термичкото поле е променливо, што се нарекува динамичко термичко поле.

---

Интерфејс цврсто-течна

Во одреден момент, секоја точка во печката има одредена температура. Ако ги поврземе сите точки во температурното поле со иста температура, се добива просторна површина. На оваа просторна површина температурата е насекаде иста, што ја нарекуваме изотермална површина. Меѓу семејството на изотермални површини во еднокристалната печка, постои многу посебна изотермална површина која служи како граница помеѓу цврстата фаза и течната фаза, па оттука е позната и како интерфејс цврсто-течна. Кристалите растат од овој интерфејс со цврста течност.

---

Температурен градиент

Температурен градиент се однесува на брзината на промена на температурата од температурата на точката А во термичкото поле до температурата на соседната точка Б околу неа, т.е. стапката на промена на температурата по единица растојание.

За време на растот на монокристалниот силициум, постојат две форми (цврсти и топени) во термичкото поле, а со тоа и два вида температурни градиенти:

1. Надолжен температурен градиент и радијален температурен градиент во кристалот.

2. Надолжен температурен градиент и радијален температурен градиент во топењето.

Ова се две сосема различни температурни распределби, но температурниот градиент на интерфејсот цврсто-течност има најголемо влијание врз состојбата на кристализација. Радијалниот температурен градиент на кристалот се одредува со надолжната и попречната топлинска спроводливост на кристалот, површинското зрачење и неговата положба во термичкото поле. Општо земено, температурата е повисока во центарот и пониска на работ на кристалот. Радијалниот температурен градиент на топењето главно се одредува од грејачите околу садот, така што температурата е пониска во центарот и повисока во близина на садот, а радијалниот температурен градиент е секогаш позитивна вредност.

---

Барања за правилна распределба на температурата на топлинското поле

1. Надолжниот температурен градиент во кристалот треба да биде доволно голем, но не претерано, за да се осигури дека кристалот има доволен капацитет за дисипација на топлина за време на растот за да се отстрани латентната топлина на кристализацијата.

2. Надолжниот температурен градиент во топењето треба да биде релативно голем за да се спречи формирање на нови кристални јадра во топењето; сепак, претерано голем градиент веројатно ќе предизвика дислокации и ќе резултира со кршење на кристалите.

3. Надолжниот температурен градиент на интерфејсот на кристализација треба да биде соодветно голем за да го формира потребниот степен на суперладење, обезбедувајќи доволна движечка сила за раст на еден кристал. Не треба да биде премногу голем, инаку ќе се појават структурни дефекти. Во меѓувреме, радијалниот температурен градиент треба да биде што е можно помал за да се направи интерфејсот за кристализација да има тенденција да биде рамен.

Конфигурацијата и изборот на компоненти на системот за топлинско поле во голема мера ја одредуваат варијацијата на температурниот градиент внатре во печката со висока температура. Semicorex снабдува со висок степенC/C композитни грејачи, C/C композитни водич цевки, C/C композитен садиC/C композитни цилиндри за топлинска изолацијана нашите ценети клиенти, помагајќи да се изгради добро изведен и стабилно управуван систем со еднокристално термално поле за да се постигне оптимален квалитет на раст на кристалите и ефикасност на производството.