Kadangitiglisnaudojamas kaip konteineris, o viduje yra konvekcija, nes didėja susidarančių monokristalų dydis, tampa sunkiau kontroliuoti šilumos konvekciją ir temperatūros gradiento vienodumą. Pridedant magnetinį lauką, kad laidus lydalas veiktų Lorenco jėgą, konvekciją galima sulėtinti arba net panaikinti, kad būtų gautas aukštos kokybės monokristalinis silicis.
Pagal magnetinio lauko tipą jį galima suskirstyti į horizontalųjį magnetinį lauką, vertikalųjį magnetinį lauką ir CUSP magnetinį lauką:
Vertikalus magnetinis laukas negali pašalinti pagrindinės konvekcijos dėl struktūrinių priežasčių ir yra retai naudojamas.
Horizontaliojo magnetinio lauko magnetinio lauko komponento kryptis yra statmena pagrindinei tiglio sienelės šilumos konvekcijai ir dalinei priverstinei konvekcijai, kuri gali veiksmingai slopinti judėjimą, išlaikyti augimo sąsajos lygumą ir sumažinti augimo juosteles.
CUSP magnetinis laukas dėl jo simetrijos turi tolygesnį srautą ir lydalo šilumos perdavimą, todėl vertikaliųjų ir CUSP magnetinių laukų tyrimai vyksta kartu.
Kinijoje Siano technologijos universitetas jau anksčiau atliko silicio monokristalų gamybos ir kristalų traukimo eksperimentus, naudojant magnetinius laukus. Pagrindiniai jos produktai yra 6–8 colių populiarūs tipai, skirti saulės fotovoltinių elementų silicio plokštelių rinkai. Užsienio šalyse, tokiose kaip KAYEX Jungtinėse Amerikos Valstijose ir CGS Vokietijoje, pagrindiniai jų gaminiai yra 8-16 colių, tinkami monokristaliniams silicio strypams itin didelio masto integrinių grandynų ir puslaidininkių lygyje. Jie turi monopolį magnetinių laukų srityje didelio skersmens aukštos kokybės monokristalams auginti ir yra reprezentatyviausi.
Magnetinio lauko pasiskirstymas monokristalų auginimo sistemos tiglio srityje yra pati svarbiausia magneto dalis, įskaitant magnetinio lauko stiprumą ir vienodumą tiglio krašte, tiglio centre ir atitinkamą atstumas žemiau skysčio paviršiaus. Bendras horizontalus ir vienodas skersinis magnetinis laukas, magnetinės jėgos linijos yra statmenos kristalo augimo ašiai. Pagal magnetinį efektą ir Ampero dėsnį, ritė yra arčiausiai tiglio krašto, o lauko stipris yra didžiausias. Didėjant atstumui oro magnetinė varža didėja, lauko stiprumas palaipsniui mažėja, o centre jis yra mažiausias.
Superlaidžio magnetinio lauko vaidmuo
Šiluminės konvekcijos slopinimas: nesant išorinio magnetinio lauko, išlydytas silicis kaitinimo metu sukels natūralią konvekciją, dėl kurios gali netolygiai pasiskirstyti priemaišos ir susidaryti kristalų defektai. Išorinis magnetinis laukas gali slopinti šią konvekciją, todėl temperatūros pasiskirstymas lydalo viduje tampa tolygesnis ir sumažinamas netolygus priemaišų pasiskirstymas.
Kristalų augimo greičio valdymas: Magnetinis laukas gali paveikti kristalų augimo greitį ir kryptį. Tiksliai kontroliuojant magnetinio lauko stiprumą ir pasiskirstymą, galima optimizuoti kristalų augimo procesą ir pagerinti kristalo vientisumą bei vienodumą. Vienkristaliniam siliciui augant, deguonis į silicio lydalą patenka daugiausia per santykinį lydalo ir tiglio judėjimą. Magnetinis laukas sumažina deguonies kontakto su silicio lydalą tikimybę, sumažindamas lydalo konvekciją ir taip sumažindamas deguonies tirpimą. Kai kuriais atvejais išorinis magnetinis laukas gali pakeisti lydalo termodinamines sąlygas, pavyzdžiui, pakeisdamas lydalo paviršiaus įtempimą, o tai gali padėti išgaruoti deguonį ir taip sumažinti deguonies kiekį lydaloje.
Sumažinkite deguonies ir kitų priemaišų tirpimą: deguonis yra viena iš įprastų silicio kristalų augimo priemaišų, dėl kurios pablogės kristalo kokybė. Magnetinis laukas gali sumažinti deguonies kiekį lydaloje, taip sumažindamas deguonies ištirpimą kristale ir pagerindamas kristalo grynumą.
Pagerinkite vidinę kristalo struktūrą: magnetinis laukas gali paveikti kristalo viduje esančias defektų struktūras, tokias kaip išnirimai ir grūdelių ribos. Sumažinus šių defektų skaičių ir paveikiant jų pasiskirstymą, galima pagerinti bendrą kristalo kokybę.
Kristalų elektrinių savybių gerinimas: Kadangi magnetiniai laukai daro didelį poveikį mikrostruktūrai kristalų augimo metu, jie gali pagerinti kristalų elektrines savybes, tokias kaip savitoji varža ir nešiklio tarnavimo laikas, kurie yra labai svarbūs gaminant didelio našumo puslaidininkinius įtaisus.
Kviečiame visus klientus iš viso pasaulio apsilankyti pas mus tolesnei diskusijai!
https://www.semi-cera.com/
https://www.semi-cera.com/tac-coating-monocrystal-growth-parts/
https://www.semi-cera.com/cvd-coating/
Paskelbimo laikas: 2024-07-24