берітигельконтейнер ретінде пайдаланылады және оның ішінде конвекция бар, өйткені генерацияланған монокристалдың өлшемі ұлғаяды, жылу конвекциясы мен температура градиентінің біркелкілігін бақылау қиындай түседі. Өткізгіш балқыма Лоренц күшіне әсер ету үшін магнит өрісін қосу арқылы жоғары сапалы монокристалды кремний алу үшін конвекцияны баяулатуға немесе тіпті жоюға болады.
Магнит өрісінің түріне қарай оны көлденең магнит өрісі, тік магнит өрісі және CUSP магнит өрісі деп бөлуге болады:
Тік магнит өрісі құрылымдық себептерге байланысты негізгі конвекцияны жоя алмайды және сирек қолданылады.
Көлденең магнит өрісінің магнит өрісінің құрамдас бөлігінің бағыты негізгі жылу конвекциясына және тигель қабырғасының ішінара мәжбүрлі конвекциясына перпендикуляр, ол қозғалысты тиімді тежей алады, өсу интерфейсінің тегістігін сақтай алады және өсу жолақтарын азайтады.
CUSP магнит өрісі симметриясының арқасында балқыманың біркелкі ағыны мен жылу беруіне ие, сондықтан тік және CUSP магнит өрістерін зерттеу қатар жүріп жатыр.
Қытайда Сиань технологиялық университеті бұрын магнит өрістерін пайдаланып кремний монокристалдарын өндіру және кристалды тарту тәжірибелерін жүзеге асырды. Оның негізгі өнімдері 6-8 дюймдік танымал түрлері болып табылады, олар күн фотоэлементтері үшін кремний пластиналары нарығына бағытталған. Шет елдерде, мысалы, АҚШ-тағы KAYEX және Германиядағы CGS, олардың негізгі өнімдері 8-16 дюймді құрайды, олар ультра ауқымды интегралды схемалар мен жартылай өткізгіштер деңгейінде монокристалды кремний таяқшаларына жарамды. Олар үлкен диаметрлі жоғары сапалы монокристалдардың өсуі үшін магниттік өрістер саласында монополияға ие және ең өкілді болып табылады.
Монокристалды өсу жүйесінің тигель аймағындағы магнит өрісінің таралуы магниттің ең маңызды бөлігі болып табылады, оның ішінде тигель шетіндегі магнит өрісінің күші мен біркелкілігі, тигельдің ортасы және сәйкес сұйық бетінен төмен қашықтық. Жалпы көлденең және біркелкі көлденең магнит өрісі, магниттік күш сызықтары кристалдың өсу осіне перпендикуляр. Магниттік әсер және Ампер заңы бойынша катушка тигельдің шетіне ең жақын, ал өріс күші ең үлкен. Қашықтық ұлғайған сайын ауаның магниттік кедергісі артады, өрістің күші бірте-бірте азаяды және ол орталықта ең кіші болады.
Асқын өткізгіш магнит өрісінің рөлі
Термиялық конвекцияны тежеу: Сыртқы магнит өрісі болмаған кезде балқытылған кремний қыздыру кезінде табиғи конвекцияны тудырады, бұл қоспалардың біркелкі таралуына және кристалдық ақаулардың пайда болуына әкелуі мүмкін. Сыртқы магнит өрісі бұл конвекцияны басып, балқыма ішіндегі температураның таралуын біркелкі етеді және қоспалардың біркелкі таралуын азайтады.
Кристалл өсу жылдамдығын бақылау: магнит өрісі кристалдардың өсу жылдамдығына және бағытына әсер етуі мүмкін. Магниттік өрістің күші мен таралуын дәл бақылау арқылы кристалдың өсу процесін оңтайландыруға және кристалдың тұтастығы мен біркелкілігін жақсартуға болады. Монокристалды кремнийдің өсуі кезінде оттегі кремний балқымасына негізінен балқыма мен тигельдің салыстырмалы қозғалысы арқылы түседі. Магниттік өріс балқыманың конвекциясын азайту арқылы кремний балқымасына оттегінің түсу мүмкіндігін азайтады, осылайша оттегінің еруін азайтады. Кейбір жағдайларда сыртқы магнит өрісі балқыманың термодинамикалық жағдайларын өзгерте алады, мысалы, балқыманың беттік керілуін өзгерту арқылы, бұл оттегінің ұшпалануына көмектесуі мүмкін, осылайша балқымадағы оттегінің құрамын азайтады.
Оттегінің және басқа қоспалардың еруін азайтыңыз: Оттегі кремний кристалдарының өсуіне тән жалпы қоспалардың бірі болып табылады, бұл кристалдың сапасының нашарлауына әкеледі. Магниттік өріс балқымадағы оттегінің мөлшерін азайтуы мүмкін, осылайша кристалдағы оттегінің еруін азайтады және кристалдың тазалығын жақсартады.
Кристаллдың ішкі құрылымын жақсартыңыз: магнит өрісі дислокациялар мен түйіршіктер шекаралары сияқты кристалдың ішіндегі ақаулық құрылымға әсер етуі мүмкін. Осы ақаулардың санын азайту және олардың таралуына әсер ету арқылы кристалдың жалпы сапасын жақсартуға болады.
Кристалдардың электрлік қасиеттерін жақсарту: Магниттік өрістер кристалдардың өсуі кезінде микроқұрылымға айтарлықтай әсер ететіндіктен, олар кристалдардың электрлік қасиеттерін жақсарта алады, мысалы, жоғары өнімді жартылай өткізгіш құрылғыларды өндіру үшін маңызды болып табылатын кедергі және тасымалдаушының қызмет ету мерзімі.
Әрі қарай талқылау үшін бізге келуге әлемнің түкпір-түкпірінен кез келген тұтынушыларды қош келдіңіз!
https://www.semi-cera.com/
https://www.semi-cera.com/tac-coating-monocrystal-growth-parts/
https://www.semi-cera.com/cvd-coating/
Хабарлама уақыты: 24 шілде 2024 ж