Kopštīģelistiek izmantots kā konteiners, un iekšpusē ir konvekcija, jo palielinās radītā monokristāla izmērs, siltuma konvekciju un temperatūras gradienta vienmērīgumu kļūst grūtāk kontrolēt. Pievienojot magnētisko lauku, lai vadošais kausējums iedarbotos uz Lorenca spēku, konvekciju var palēnināt vai pat novērst, lai iegūtu augstas kvalitātes monokristālu silīciju.
Atkarībā no magnētiskā lauka veida to var iedalīt horizontālajā magnētiskajā laukā, vertikālajā magnētiskajā laukā un CUSP magnētiskajā laukā:
Vertikālais magnētiskais lauks nevar novērst galveno konvekciju strukturālu iemeslu dēļ, un to izmanto reti.
Horizontālā magnētiskā lauka magnētiskā lauka komponenta virziens ir perpendikulārs tīģeļa sienas galvenajai siltuma konvekcijai un daļējai piespiedu konvekcijai, kas var efektīvi kavēt kustību, uzturēt augšanas saskarnes plakanumu un samazināt augšanas svītras.
CUSP magnētiskajam laukam ir vienmērīgāka kausējuma plūsma un siltuma pārnese tā simetrijas dēļ, tāpēc pētījumi par vertikālajiem un CUSP magnētiskajiem laukiem ritēja roku rokā.
Ķīnā Sjiaņas Tehnoloģiju universitāte jau agrāk ir veikusi silīcija monokristālu ražošanas un kristālu vilkšanas eksperimentus, izmantojot magnētiskos laukus. Tās galvenie produkti ir populāri 6-8 collu tipi, kas ir paredzēti saules fotoelektrisko elementu silīcija plāksnīšu tirgum. Ārvalstīs, piemēram, KAYEX ASV un CGS Vācijā, to galvenie produkti ir 8-16 collas, kas ir piemēroti monokristāla silīcija stieņiem īpaši liela mēroga integrālo shēmu un pusvadītāju līmenī. Viņiem ir monopols magnētisko lauku jomā liela diametra augstas kvalitātes monokristālu audzēšanai, un tie ir reprezentatīvākie.
Magnētiskā lauka sadalījums monokristālu augšanas sistēmas tīģeļa zonā ir vissvarīgākā magnēta daļa, ieskaitot magnētiskā lauka stiprumu un vienmērīgumu tīģeļa malā, tīģeļa centrā un atbilstošā vietā. attālums zem šķidruma virsmas. Kopējais horizontālais un vienmērīgais šķērsvirziena magnētiskais lauks, magnētiskās spēka līnijas ir perpendikulāras kristāla augšanas asij. Saskaņā ar magnētisko efektu un Ampera likumu spole atrodas vistuvāk tīģeļa malai un lauka stiprums ir vislielākais. Palielinoties attālumam, gaisa magnētiskā pretestība palielinās, lauka stiprums pakāpeniski samazinās, un tas ir vismazākais centrā.
Supravadošā magnētiskā lauka loma
Termiskās konvekcijas kavēšana: ja nav ārēja magnētiskā lauka, izkausēts silīcijs karsēšanas laikā radīs dabisku konvekciju, kas var izraisīt nevienmērīgu piemaisījumu sadalījumu un kristāla defektu veidošanos. Ārējais magnētiskais lauks var nomākt šo konvekciju, padarot vienmērīgāku temperatūras sadalījumu kausējuma iekšpusē un samazinot piemaisījumu nevienmērīgo sadalījumu.
Kristālu augšanas ātruma kontrole: magnētiskais lauks var ietekmēt kristāla augšanas ātrumu un virzienu. Precīzi kontrolējot magnētiskā lauka stiprumu un sadalījumu, var optimizēt kristāla augšanas procesu un uzlabot kristāla integritāti un viendabīgumu. Vienkristāla silīcija augšanas laikā skābeklis iekļūst silīcija kausējumā galvenokārt caur kausējuma un tīģeļa relatīvo kustību. Magnētiskais lauks samazina iespēju, ka skābeklis nonāks saskarē ar silīcija kausējumu, samazinot kausējuma konvekciju, tādējādi samazinot skābekļa izšķīšanu. Dažos gadījumos ārējais magnētiskais lauks var mainīt kausējuma termodinamiskos apstākļus, piemēram, mainot kausējuma virsmas spraigumu, kas var veicināt skābekļa iztvaikošanu, tādējādi samazinot skābekļa saturu kausējumā.
Samaziniet skābekļa un citu piemaisījumu izšķīšanu: Skābeklis ir viens no izplatītākajiem silīcija kristālu augšanas piemaisījumiem, kas izraisīs kristāla kvalitātes pasliktināšanos. Magnētiskais lauks var samazināt skābekļa saturu kausējumā, tādējādi samazinot skābekļa izšķīšanu kristālā un uzlabojot kristāla tīrību.
Uzlabojiet kristāla iekšējo struktūru: magnētiskais lauks var ietekmēt defektu struktūru kristāla iekšpusē, piemēram, dislokācijas un graudu robežas. Samazinot šo defektu skaitu un ietekmējot to izplatību, var uzlabot kristāla kopējo kvalitāti.
Kristālu elektrisko īpašību uzlabošana: Tā kā magnētiskajiem laukiem ir būtiska ietekme uz mikrostruktūru kristālu augšanas laikā, tie var uzlabot kristālu elektriskās īpašības, piemēram, pretestību un nesēja kalpošanas laiku, kas ir ļoti svarīgi augstas veiktspējas pusvadītāju ierīču ražošanā.
Laipni lūdzam visus klientus no visas pasaules apmeklēt mūs, lai turpinātu diskusiju!
https://www.semi-cera.com/
https://www.semi-cera.com/tac-coating-monocrystal-growth-parts/
https://www.semi-cera.com/cvd-coating/
Izsūtīšanas laiks: 2024. gada 24. jūlijs