8 ইঞ্চি সিলিকন কার্বাইড একক স্ফটিক বৃদ্ধি চুল্লি প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে

       সিলিকন কার্বাইড উচ্চ-তাপমাত্রা, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি, উচ্চ-শক্তি এবং উচ্চ-ভোল্টেজ ডিভাইস তৈরির জন্য অন্যতম আদর্শ উপকরণ। উত্পাদন দক্ষতা উন্নত করতে এবং ব্যয় হ্রাস করার জন্য, বৃহত আকারের সিলিকন কার্বাইড স্তরগুলির প্রস্তুতি একটি গুরুত্বপূর্ণ উন্নয়নের দিক। প্রক্রিয়া প্রয়োজনীয়তা লক্ষ্য করে8-inch silicon carbide(SiC) single crystal growth, সিলিকন কার্বাইড শারীরিক বাষ্প পরিবহন (পিভিটি) পদ্ধতির গ্রোথ মেকানিজম বিশ্লেষণ করা হয়েছিল, হিটিং সিস্টেম (টিএসি গাইড রিং, টিএসি লেপযুক্ত ক্রুশিবল,টিএসি লেপযুক্ত রিং, টিএসি লেপযুক্ত প্লেট, টিএসি লেপযুক্ত থ্রি-পেটাল রিং, টিএসি লেপযুক্ত থ্রি-পেটাল ক্রুসিবল, টিএসি লেপযুক্ত ধারক, ছিদ্রযুক্ত গ্রাফাইট, নরম অনুভূতি, অনমনীয় অনুভূত সিক-লেপযুক্ত স্ফটিক বৃদ্ধির সংবেদনশীল এবং অন্যান্যSic একক স্ফটিক বৃদ্ধি প্রক্রিয়া স্পেয়ার পার্টসভেটেক সেমিকন্ডাক্টর দ্বারা সরবরাহ করা হয়), সিলিকন কার্বাইড একক স্ফটিক বৃদ্ধির চুল্লিগুলির ক্রুসিবল রোটেশন এবং প্রক্রিয়া প্যারামিটার নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তি অধ্যয়ন করা হয়েছিল এবং 8 ইঞ্চি স্ফটিকগুলি সফলভাবে প্রস্তুত এবং তাপীয় ক্ষেত্রের সিমুলেশন বিশ্লেষণ এবং প্রক্রিয়া পরীক্ষার মাধ্যমে উত্থিত হয়েছিল।

ভূমিকা

      সিলিকন কার্বাইড (এসআইসি) তৃতীয় প্রজন্মের অর্ধপরিবাহী উপকরণগুলির একটি সাধারণ প্রতিনিধি। এর পারফরম্যান্স সুবিধা রয়েছে যেমন বৃহত্তর ব্যান্ডগ্যাপ প্রস্থ, উচ্চতর ব্রেকডাউন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র এবং উচ্চতর তাপ পরিবাহিতা। এটি উচ্চ তাপমাত্রা, উচ্চ চাপ এবং উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি ক্ষেত্রগুলিতে ভাল সম্পাদন করে এবং অর্ধপরিবাহী উপাদান প্রযুক্তির ক্ষেত্রে অন্যতম প্রধান বিকাশের দিক হয়ে উঠেছে।  বর্তমানে সিলিকন কার্বাইড স্ফটিকগুলির শিল্প বৃদ্ধি মূলত শারীরিক বাষ্প পরিবহন (পিভিটি) ব্যবহার করে, এতে বহু-পর্যায়, বহু-উপাদান, একাধিক তাপ এবং ভর স্থানান্তর এবং ম্যাগনেট-বৈদ্যুতিন তাপ প্রবাহের মিথস্ক্রিয়াগুলির জটিল বহু-শারীরিক ক্ষেত্রের কাপলিং সমস্যা জড়িত। অতএব, পিভিটি গ্রোথ সিস্টেমের নকশা কঠিন, এবং প্রক্রিয়া প্যারামিটার পরিমাপ এবং নিয়ন্ত্রণ চলাকালীনস্ফটিক বৃদ্ধি প্রক্রিয়াকঠিন, ফলে প্রাপ্ত সিলিকন কার্বাইড স্ফটিক এবং ছোট স্ফটিক আকারের গুণমানের ত্রুটিগুলি নিয়ন্ত্রণে অসুবিধা হয়, যাতে সাবস্ট্রেট হিসাবে সিলিকন কার্বাইডযুক্ত ডিভাইসের ব্যয় বেশি থাকে।

      সিলিকন কার্বাইড উত্পাদন সরঞ্জাম সিলিকন কার্বাইড প্রযুক্তি এবং শিল্প বিকাশের ভিত্তি। সিলিকন কার্বাইড একক স্ফটিক বৃদ্ধির চুল্লিটির প্রযুক্তিগত স্তর, প্রক্রিয়া ক্ষমতা এবং স্বতন্ত্র গ্যারান্টি হ'ল বৃহত আকার এবং উচ্চ ফলনের দিকের সিলিকন কার্বাইড উপকরণগুলির বিকাশের মূল চাবিকাঠি এবং এটি তৃতীয়-প্রজন্মের অর্ধপরিবাহী শিল্পকে স্বল্প ব্যয় এবং বৃহত-স্কেলের দিকনির্দেশে বিকাশের মূল কারণগুলিও। সাবস্ট্রেট হিসাবে সিলিকন কার্বাইড একক স্ফটিক সহ সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসে, সাবস্ট্রেটের মানটি প্রায় 50%বৃহত্তম অনুপাতের জন্য অ্যাকাউন্ট করে। বৃহত আকারের উচ্চ-মানের সিলিকন কার্বাইড স্ফটিক বৃদ্ধির সরঞ্জামগুলির বিকাশ, সিলিকন কার্বাইড একক স্ফটিক স্তরগুলির ফলন এবং বৃদ্ধির হার উন্নত করে এবং উত্পাদন ব্যয় হ্রাস করা সম্পর্কিত ডিভাইসগুলির প্রয়োগের মূল তাত্পর্যপূর্ণ। উত্পাদন সক্ষমতা সরবরাহ বৃদ্ধি এবং সিলিকন কার্বাইড ডিভাইসগুলির গড় ব্যয় আরও হ্রাস করার জন্য, সিলিকন কার্বাইড সাবস্ট্রেটের আকার প্রসারিত করা অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ উপায়। বর্তমানে, আন্তর্জাতিক মূলধারার সিলিকন কার্বাইড সাবস্ট্রেটের আকার 6 ইঞ্চি এবং এটি দ্রুত 8 ইঞ্চিতে এগিয়ে চলেছে।

       8 ইঞ্চি সিলিকন কার্বাইড একক স্ফটিক বৃদ্ধির চুল্লিগুলির বিকাশে সমাধান করা দরকার এমন প্রধান প্রযুক্তিগুলির মধ্যে রয়েছে: (1) একটি ছোট রেডিয়াল তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট এবং 8 ইঞ্চি সিলিকন কার্বাইড স্ফটিকগুলির বৃদ্ধির জন্য উপযুক্ত বৃহত্তর অনুদৈর্ঘ্য তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্ট পেতে বৃহত আকারের তাপীয় ক্ষেত্রের কাঠামোর নকশা। (২) বৃহত আকারের ক্রুশিবল ঘূর্ণন এবং কয়েল উত্তোলন এবং গতি প্রক্রিয়া হ্রাস করা, যাতে ক্রুশিবলটি স্ফটিক বৃদ্ধি প্রক্রিয়া চলাকালীন ঘোরে এবং 8 ইঞ্চি স্ফটিকের ধারাবাহিকতা নিশ্চিত করতে এবং বৃদ্ধি এবং বেধকে সহজতর করার জন্য প্রক্রিয়া প্রয়োজনীয়তা অনুসারে কয়েলটির সাথে সম্পর্কিত হয়। (3) গতিশীল অবস্থার অধীনে প্রক্রিয়া পরামিতিগুলির স্বয়ংক্রিয় নিয়ন্ত্রণ যা উচ্চ-মানের একক স্ফটিক বৃদ্ধি প্রক্রিয়া প্রয়োজন।

1 প্রাইভেট স্ফটিক বৃদ্ধি প্রক্রিয়া

       পিভিটি পদ্ধতিটি হ'ল সিলিকন কার্বাইড একক স্ফটিকগুলি একটি নলাকার ঘন গ্রাফাইট ক্রুশিবলটির নীচে রেখে সিক উত্সটি রেখে সিক বীজ স্ফটিকটি ক্রুশিবল কভারের কাছে স্থাপন করা হয়। ক্রুশিবলটি রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি আনয়ন বা প্রতিরোধের দ্বারা 2 300 ~ 2 400 ℃ এ উত্তপ্ত হয় এবং গ্রাফাইট অনুভূত দ্বারা অন্তরক হয় বাছিদ্রযুক্ত গ্রাফাইট। এসআইসি উত্স থেকে বীজ স্ফটিকগুলিতে স্থানান্তরিত প্রধান পদার্থগুলি হ'ল এসআই, সি 2 সি অণু এবং এসআইসি 2। বীজ স্ফটিকের তাপমাত্রা নিম্ন মাইক্রো-পাউডারের তুলনায় কিছুটা কম হতে নিয়ন্ত্রণ করা হয় এবং ক্রুশিবলটিতে একটি অক্ষীয় তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্ট গঠিত হয়। চিত্র 1-তে দেখানো হয়েছে, সিলিকন কার্বাইড মাইক্রো-পাউডার উচ্চ তাপমাত্রায় বিভিন্ন গ্যাস পর্বের উপাদানগুলির প্রতিক্রিয়া গ্যাস তৈরি করে, যা তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্টের ড্রাইভের নীচে নিম্ন তাপমাত্রা সহ বীজ স্ফটিকটিতে পৌঁছে যায় এবং এটিতে স্ফটিকযুক্ত সিলিকন কার্বাইড ইনটট গঠনের জন্য এটি স্ফটিক করে তোলে।

পিভিটি বৃদ্ধির প্রধান রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলি হ'ল:

সিক (গুলি) ⇌ সি (জি)+সি (গুলি)

2 এসআইসি ⇌ এবং₂সি (জি)+সি (গুলি)

2 এসআইসি ⇌ সিস 2 (জি)+সি (এল, জি)

Sic (গুলি) ⇌ sic (g)

এসআইসি একক স্ফটিকগুলির প্রাইভেট বৃদ্ধির বৈশিষ্ট্যগুলি হ'ল:

1) There are two gas-solid interfaces: one is the gas-SiC powder interface, and the other is the gas-crystal interface.

2) The gas phase is composed of two types of substances: one is the inert molecules introduced into the system; the other is the gas phase component SimCn produced by the decomposition and sublimation of সিক পাউডার। গ্যাস ফেজ উপাদানগুলি সিমসিএন একে অপরের সাথে যোগাযোগ করে এবং তথাকথিত স্ফটিক গ্যাস ফেজ উপাদানগুলির একটি অংশ সিমসিএন যা স্ফটিককরণ প্রক্রিয়াটির প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে সিক স্ফটিকের মধ্যে বৃদ্ধি পাবে।

3) সলিড সিলিকন কার্বাইড পাউডারে, সলিড-ফেজ প্রতিক্রিয়াগুলি এমন কণাগুলির মধ্যে ঘটবে যা সাইনটারিংয়ের মাধ্যমে ছিদ্রযুক্ত সিরামিক দেহ গঠন করে এমন কিছু কণা সহ, কিছু কণা একটি নির্দিষ্ট কণা আকার এবং স্ফটিককরণের মাধ্যমে ক্রিস্টালোগ্রাফিক মোর্ফোলজি এবং কার্বনিক কার্বাইড কণাগুলিতে রূপান্তরকারী কিছু কণা বা ক্রিস্টালোগ্রাফিক কার্বাইড কণাগুলি বা কার্বনচকে ট্র্যাফিকিং করে।

৪) স্ফটিক বৃদ্ধির প্রক্রিয়া চলাকালীন, দুটি পর্যায়ের পরিবর্তনগুলি ঘটবে: একটি হ'ল শক্ত সিলিকন কার্বাইড পাউডার কণাগুলি নন-স্টোসিওমেট্রিক পচন এবং সাবব্লাইমেশনের মাধ্যমে গ্যাস ফেজ উপাদানগুলিতে সিমসিএন-তে রূপান্তরিত হয় এবং অন্যটি হ'ল গ্যাস ফেজ উপাদানগুলি স্ফটিককরণের মাধ্যমে ল্যাটিস কণায় রূপান্তরিত হয়।

2 সরঞ্জাম নকশা 

      চিত্র 2 -তে দেখানো হয়েছে, সিলিকন কার্বাইড একক স্ফটিক বৃদ্ধির চুল্লীতে মূলত অন্তর্ভুক্ত রয়েছে: উচ্চ কভার অ্যাসেম্বলি, চেম্বার অ্যাসেমব্লিং, হিটিং সিস্টেম, ক্রুসিবল রোটেশন প্রক্রিয়া, নিম্ন কভার উত্তোলন প্রক্রিয়া এবং বৈদ্যুতিক নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা।

2.1 হিটিং সিস্টেম 

     As shown in Figure 3, the heating system adopts induction heating and is composed of an induction coil, a গ্রাফাইট ক্রুসিবল, একটি নিরোধক স্তর (অনমনীয় অনুভূত, নরম অনুভূত) ইত্যাদি। যেহেতু উচ্চ-বিশুদ্ধতা গ্রাফাইট ক্রুশিবল উপাদানগুলির ভাল পরিবাহিতা রয়েছে, তাই ক্রুশিবল প্রাচীরের উপর একটি প্ররোচিত স্রোত উত্পন্ন হয়, এটি একটি এডি স্রোত গঠন করে। লরেন্টজ ফোর্সের ক্রিয়াকলাপের অধীনে, প্ররোচিত প্রবাহটি শেষ পর্যন্ত ক্রুশিবলটির বাইরের প্রাচীরের (যেমন, ত্বকের প্রভাব) রূপান্তরিত হবে এবং ধীরে ধীরে রেডিয়াল দিকের সাথে দুর্বল হয়ে যাবে। এডি স্রোতের অস্তিত্বের কারণে, জোল তাপ ক্রুশিবলের বাইরের প্রাচীরের উপর উত্পন্ন হয়, যা বৃদ্ধির সিস্টেমের উত্তাপের উত্স হয়ে ওঠে। জোল তাপের আকার এবং বিতরণ সরাসরি ক্রুশিবলটিতে তাপমাত্রার ক্ষেত্র নির্ধারণ করে, যা পরিবর্তে স্ফটিকের বৃদ্ধিকে প্রভাবিত করে।

     চিত্র 4 -তে দেখানো হয়েছে, ইন্ডাকশন কয়েল হিটিং সিস্টেমের মূল অংশ। এটি স্বতন্ত্র কয়েল কাঠামোর দুটি সেট গ্রহণ করে এবং যথাক্রমে উপরের এবং নিম্ন নির্ভুলতা গতি প্রক্রিয়া দিয়ে সজ্জিত। পুরো হিটিং সিস্টেমের বেশিরভাগ বৈদ্যুতিক তাপ হ্রাস কয়েল দ্বারা বহন করা হয় এবং জোর করে শীতল হওয়া অবশ্যই সম্পাদন করতে হবে। কয়েলটি একটি তামার নল দিয়ে ক্ষতবিক্ষত এবং ভিতরে জল দিয়ে ঠান্ডা করা হয়। প্ররোচিত কারেন্টের ফ্রিকোয়েন্সি পরিসীমা 8 ~ 12 কেএইচজেড। ইন্ডাকশন হিটিংয়ের ফ্রিকোয়েন্সি গ্রাফাইট ক্রুশিবলটিতে বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের অনুপ্রবেশ গভীরতা নির্ধারণ করে। কয়েল মোশন মেকানিজম একটি মোটর চালিত স্ক্রু জোড়া প্রক্রিয়া ব্যবহার করে। ইন্ডাকশন কয়েলটি পাউডারটির পরমানন্দ অর্জনের জন্য অভ্যন্তরীণ গ্রাফাইট ক্রুসিবলকে উত্তাপের জন্য আনয়ন বিদ্যুৎ সরবরাহের সাথে সহযোগিতা করে। একই সময়ে, দুটি সেট কয়েলগুলির শক্তি এবং আপেক্ষিক অবস্থানটি বীজ স্ফটিকের তাপমাত্রাকে নীচের মাইক্রো-পাউডারের চেয়ে কম করার জন্য নিয়ন্ত্রণ করা হয়, ক্রুশিবলটিতে বীজ স্ফটিক এবং পাউডারগুলির মধ্যে একটি অক্ষীয় তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্ট গঠন করে এবং সিলিকন কার্বাইড স্ফটিকটিতে যুক্তিসঙ্গত রেডিয়াল তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্ট গঠন করে।

২.২ ক্রুশিবল রোটেশন মেকানিজম 

      বড় আকারের বৃদ্ধির সময়সিলিকন কার্বাইড একক স্ফটিক, গহ্বরের ভ্যাকুয়াম পরিবেশে ক্রুশিবল প্রক্রিয়া প্রয়োজনীয়তা অনুযায়ী ঘোরানো রাখা হয়, এবং গ্রেডিয়েন্ট তাপ ক্ষেত্র এবং গহ্বরের নিম্ন-চাপের অবস্থা স্থিতিশীল রাখতে হবে। চিত্র 5-তে দেখানো হয়েছে, ক্রুশিবলটির স্থিতিশীল ঘূর্ণন অর্জনের জন্য একটি মোটর চালিত গিয়ার জুটি ব্যবহৃত হয়। ঘোরানো শ্যাফটের গতিশীল সিলিং অর্জনের জন্য একটি চৌম্বকীয় তরল সিলিং কাঠামো ব্যবহৃত হয়। চৌম্বকীয় তরল সীলটি চৌম্বকীয় চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের সার্কিট, চৌম্বকীয় মেরু জুতো এবং চৌম্বকীয় হাতাগুলির মধ্যে গঠিত একটি ঘোরের জুতার টিপ এবং হাতাগুলির মধ্যে চৌম্বকীয় তরলকে দৃ o ়ভাবে সংশ্লেষ করার জন্য একটি ও-রিং-জাতীয় তরল রিং গঠনের জন্য সিলিংয়ের উদ্দেশ্য অর্জনের জন্য ফাঁকটি সম্পূর্ণরূপে অবরুদ্ধ করে। যখন ঘূর্ণন গতিটি বায়ুমণ্ডল থেকে ভ্যাকুয়াম চেম্বারে স্থানান্তরিত হয়, তখন তরল ও-রিং গতিশীল সিলিং ডিভাইসটি সহজ সিলিংয়ে সহজ পরিধান এবং নিম্ন জীবনের অসুবিধাগুলি কাটিয়ে উঠতে ব্যবহৃত হয় এবং তরল চৌম্বকীয় তরল পুরো সিলযুক্ত স্থানটি পূরণ করতে পারে, যার ফলে সমস্ত চ্যানেলগুলি বাতাসকে ফাঁস করতে পারে এবং দুটি প্রক্রিয়াজাতকরণে জিরো ফাঁস অর্জন করতে পারে। চৌম্বকীয় তরল এবং ক্রুশিবল সমর্থন চৌম্বকীয় তরল এবং ক্রুশিবল সহায়তার উচ্চ-তাপমাত্রা প্রয়োগযোগ্যতা নিশ্চিত করতে এবং তাপীয় ক্ষেত্রের অবস্থার স্থায়িত্ব অর্জনের জন্য একটি জল-শীতল কাঠামো গ্রহণ করে।

2.3 নিম্ন কভার উত্তোলন প্রক্রিয়া

     নিম্ন কভার লিফটিং প্রক্রিয়াটিতে একটি ড্রাইভ মোটর, একটি বল স্ক্রু, একটি লিনিয়ার গাইড, একটি উত্তোলন বন্ধনী, একটি চুল্লি কভার এবং একটি চুল্লি কভার ব্র্যাকেট থাকে। মোটরটি নীচের কভারের উপরের এবং ডাউন গতিবিধি উপলব্ধি করতে একটি রেডুসারের মাধ্যমে স্ক্রু গাইড জোড়ের সাথে সংযুক্ত চুল্লি কভার ব্র্যাকেট চালায়।

     নিম্ন কভার উত্তোলন প্রক্রিয়াটি বৃহত আকারের ক্রুশিবলগুলির স্থান নির্ধারণ এবং অপসারণকে সহজতর করে এবং আরও গুরুত্বপূর্ণভাবে, নিম্ন চুল্লি কভারের সিলিং নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করে। পুরো প্রক্রিয়া চলাকালীন, চেম্বারে ভ্যাকুয়াম, উচ্চ চাপ এবং নিম্নচাপের মতো চাপ পরিবর্তনের পর্যায় রয়েছে। নিম্ন কভারের সংকোচনের এবং সিলিং অবস্থা সরাসরি প্রক্রিয়া নির্ভরযোগ্যতা প্রভাবিত করে। সিলটি উচ্চ তাপমাত্রার অধীনে ব্যর্থ হয়ে গেলে পুরো প্রক্রিয়াটি বাতিল হয়ে যাবে। মোটর সার্ভো কন্ট্রোল এবং সীমাবদ্ধ ডিভাইসের মাধ্যমে, নীচের কভার অ্যাসেমব্লির দৃ tight ়তা এবং চেম্বারের চিত্র 6 -এ দেখানো হয়েছে, প্রক্রিয়া চাপের স্থায়িত্ব নিশ্চিত করার জন্য চুল্লি চেম্বার সিলিং রিংটির সেরা সংকোচনের সর্বোত্তম অবস্থা অর্জন করতে নিয়ন্ত্রণ করা হয়।

2.4 বৈদ্যুতিক নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা 

      সিলিকন কার্বাইড স্ফটিকগুলির বৃদ্ধির সময়, বৈদ্যুতিক নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থাকে বিভিন্ন প্রক্রিয়া পরামিতিগুলি সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে, মূলত কয়েল অবস্থানের উচ্চতা, ক্রুশিবল রোটেশন রেট, হিটিং পাওয়ার এবং তাপমাত্রা, বিভিন্ন বিশেষ গ্যাস গ্রহণের প্রবাহ এবং আনুপাতিক ভালভের খোলার অন্তর্ভুক্ত।

      চিত্র 7 -তে দেখানো হয়েছে, কন্ট্রোল সিস্টেমটি একটি সার্ভার হিসাবে একটি প্রোগ্রামেবল নিয়ামক ব্যবহার করে, যা কয়েল এবং ক্রুশিবলটির গতি নিয়ন্ত্রণ উপলব্ধি করতে বাসের মাধ্যমে সার্ভো ড্রাইভারের সাথে সংযুক্ত থাকে; তাপমাত্রা, চাপ এবং বিশেষ প্রক্রিয়া গ্যাস প্রবাহের রিয়েল-টাইম নিয়ন্ত্রণ উপলব্ধি করতে এটি স্ট্যান্ডার্ড মবুসর্টুর মাধ্যমে তাপমাত্রা নিয়ামক এবং প্রবাহ নিয়ামকের সাথে সংযুক্ত। এটি ইথারনেটের মাধ্যমে কনফিগারেশন সফ্টওয়্যারটির সাথে যোগাযোগ স্থাপন করে, রিয়েল টাইমে সিস্টেমের তথ্য বিনিময় করে এবং হোস্ট কম্পিউটারে বিভিন্ন প্রক্রিয়া পরামিতি তথ্য প্রদর্শন করে। অপারেটর, প্রক্রিয়া কর্মী এবং পরিচালকরা মানব-মেশিন ইন্টারফেসের মাধ্যমে নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার সাথে তথ্য বিনিময় করে।

     নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা সমস্ত ক্ষেত্রের ডেটা সংগ্রহ, সমস্ত অ্যাকিউটিউটরের অপারেটিং স্থিতির বিশ্লেষণ এবং প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে যৌক্তিক সম্পর্ক সম্পাদন করে। প্রোগ্রামেবল কন্ট্রোলার হোস্ট কম্পিউটারের নির্দেশাবলী গ্রহণ করে এবং সিস্টেমের প্রতিটি অ্যাকিউউটরের নিয়ন্ত্রণ সম্পূর্ণ করে। স্বয়ংক্রিয় প্রক্রিয়া মেনুর সম্পাদন এবং সুরক্ষা কৌশল সমস্ত প্রোগ্রামযোগ্য নিয়ামক দ্বারা সম্পাদিত হয়। প্রোগ্রামেবল কন্ট্রোলারের স্থায়িত্ব প্রক্রিয়া মেনু অপারেশনের স্থায়িত্ব এবং সুরক্ষা নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করে।

     উপরের কনফিগারেশনটি রিয়েল টাইমে প্রোগ্রামেবল কন্ট্রোলারের সাথে ডেটা এক্সচেঞ্জ বজায় রাখে এবং ক্ষেত্রের ডেটা প্রদর্শন করে। এটি অপারেশন ইন্টারফেস যেমন হিটিং কন্ট্রোল, প্রেসার কন্ট্রোল, গ্যাস সার্কিট নিয়ন্ত্রণ এবং মোটর নিয়ন্ত্রণের সাথে সজ্জিত এবং বিভিন্ন পরামিতিগুলির সেটিং মানগুলি ইন্টারফেসে পরিবর্তন করা যেতে পারে। অ্যালার্ম প্যারামিটারগুলির রিয়েল-টাইম মনিটরিং, স্ক্রিন অ্যালার্ম প্রদর্শন সরবরাহ করা, অ্যালার্মের ঘটনা এবং পুনরুদ্ধারের সময় এবং বিশদ ডেটা রেকর্ডিং। সমস্ত প্রক্রিয়া ডেটা, স্ক্রিন অপারেশন সামগ্রী এবং অপারেশন সময় রিয়েল-টাইম রেকর্ডিং। বিভিন্ন প্রক্রিয়া পরামিতিগুলির ফিউশন নিয়ন্ত্রণ প্রোগ্রামযোগ্য নিয়ামকের অভ্যন্তরে অন্তর্নিহিত কোডের মাধ্যমে উপলব্ধি করা হয় এবং প্রক্রিয়াটির সর্বোচ্চ 100 টি ধাপ উপলব্ধি করা যায়। প্রতিটি পদক্ষেপে এক ডজনেরও বেশি প্রক্রিয়া পরামিতি যেমন প্রক্রিয়া অপারেশন সময়, লক্ষ্য শক্তি, লক্ষ্য চাপ, আর্গন প্রবাহ, নাইট্রোজেন প্রবাহ, হাইড্রোজেন প্রবাহ, ক্রুশিবল অবস্থান এবং ক্রুশিবল হার অন্তর্ভুক্ত।

3 তাপ ক্ষেত্রের সিমুলেশন বিশ্লেষণ

    তাপ ক্ষেত্রের সিমুলেশন বিশ্লেষণ মডেল প্রতিষ্ঠিত হয়। চিত্র 8 হ'ল ক্রুশিবল গ্রোথ চেম্বারে তাপমাত্রার মেঘের মানচিত্র। 4 ঘন্টা-সিক একক স্ফটিকের বৃদ্ধির তাপমাত্রার পরিসীমা নিশ্চিত করার জন্য, বীজ স্ফটিকের কেন্দ্রের তাপমাত্রা 2200 ℃ হিসাবে গণনা করা হয় এবং প্রান্তের তাপমাত্রা 2205.4 ℃ হয় ℃ এই সময়ে, ক্রুশিবল শীর্ষের কেন্দ্রের তাপমাত্রা 2167.5 ℃ এবং পাউডার অঞ্চলের সর্বোচ্চ তাপমাত্রা (পাশের নীচে) 2274.4 ℃, একটি অক্ষীয় তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্ট গঠন করে।

       স্ফটিকের রেডিয়াল গ্রেডিয়েন্ট বিতরণ চিত্র 9 এ দেখানো হয়েছে। বীজ স্ফটিক পৃষ্ঠের নিম্ন পার্শ্বীয় তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্টটি স্ফটিক বৃদ্ধির আকারকে কার্যকরভাবে উন্নত করতে পারে। বর্তমান গণনা করা প্রাথমিক তাপমাত্রার পার্থক্য 5.4 ℃, এবং সামগ্রিক আকারটি প্রায় সমতল এবং সামান্য উত্তল, যা বীজ স্ফটিক পৃষ্ঠের রেডিয়াল তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের নির্ভুলতা এবং অভিন্নতার প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে।

       কাঁচামাল পৃষ্ঠ এবং বীজ স্ফটিক পৃষ্ঠের মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্য বক্ররেখা চিত্র 10 এ দেখানো হয়েছে। উপাদান পৃষ্ঠের কেন্দ্রের তাপমাত্রা 2210 ℃ এবং 1 ℃/সেমি এর একটি অনুদৈর্ঘ্য তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্ট উপাদান পৃষ্ঠ এবং বীজ স্ফটিক পৃষ্ঠের মধ্যে গঠিত হয়, যা যুক্তিসঙ্গত সীমার মধ্যে রয়েছে।

      আনুমানিক বৃদ্ধির হার চিত্র 11 এ দেখানো হয়েছে। খুব দ্রুত বৃদ্ধির হার পলিমারফিজম এবং স্থানচ্যুতির মতো ত্রুটির সম্ভাবনা বাড়িয়ে তুলতে পারে। বর্তমান আনুমানিক বৃদ্ধির হার 0.1 মিমি/ঘন্টা কাছাকাছি, যা যুক্তিসঙ্গত সীমার মধ্যে রয়েছে।

     তাপীয় ক্ষেত্রের সিমুলেশন বিশ্লেষণ এবং গণনার মাধ্যমে এটি পাওয়া যায় যে বীজ স্ফটিকের কেন্দ্রের তাপমাত্রা এবং প্রান্তের তাপমাত্রা 8 ইঞ্চির স্ফটিকের রেডিয়াল তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্টের সাথে মিলিত হয়। একই সময়ে, ক্রুশিবলটির শীর্ষ এবং নীচে স্ফটিকের দৈর্ঘ্য এবং বেধের জন্য উপযুক্ত একটি অক্ষীয় তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট গঠন করে। গ্রোথ সিস্টেমের বর্তমান হিটিং পদ্ধতিটি 8 ইঞ্চি একক স্ফটিকের বৃদ্ধি পূরণ করতে পারে।

4 পরীক্ষামূলক পরীক্ষা

     এটি ব্যবহার করেসিলিকন কার্বাইড একক স্ফটিক বৃদ্ধি চুল্লি, তাপীয় ক্ষেত্রের সিমুলেশনের তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্টের উপর ভিত্তি করে, ক্রুশিবল শীর্ষ তাপমাত্রা, গহ্বরের চাপ, ক্রুশিবল ঘূর্ণন গতি এবং উপরের এবং নিম্ন কয়েলগুলির আপেক্ষিক অবস্থান হিসাবে প্যারামিটারগুলি সামঞ্জস্য করে একটি সিলিকন কার্বাইড স্ফটিক বৃদ্ধি পরীক্ষা করা হয়েছিল, এবং চিত্র 12 এ দেখানো হয়েছে (চিত্র 12) হিসাবে।

5 উপসংহার

     8 ইঞ্চি সিলিকন কার্বাইড একক স্ফটিকের বৃদ্ধির মূল প্রযুক্তিগুলি যেমন গ্রেডিয়েন্ট থার্মাল ফিল্ড, ক্রুশিবল মোশন মেকানিজম এবং প্রক্রিয়া পরামিতিগুলির স্বয়ংক্রিয় নিয়ন্ত্রণের অধ্যয়ন করা হয়েছিল। ক্রুশিবল গ্রোথ চেম্বারের তাপ ক্ষেত্রটি আদর্শ তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্টটি পেতে অনুকরণ করা হয়েছিল এবং বিশ্লেষণ করা হয়েছিল। পরীক্ষার পরে, ডাবল-কয়েল ইন্ডাকশন হিটিং পদ্ধতিটি বৃহত আকারের বৃদ্ধি পূরণ করতে পারেসিলিকন কার্বাইড স্ফটিক। এই প্রযুক্তির গবেষণা এবং বিকাশ 8 ইঞ্চি কার্বাইড স্ফটিক প্রাপ্তির জন্য সরঞ্জাম প্রযুক্তি সরবরাহ করে এবং সিলিকন কার্বাইড শিল্পায়নের পরিবর্তনের জন্য সরঞ্জাম ভিত্তি সরবরাহ করে 6 ইঞ্চি থেকে 8 ইঞ্চি পর্যন্ত, সিলিকন কার্বাইড উপকরণগুলির বৃদ্ধির দক্ষতা উন্নত করে এবং ব্যয় হ্রাস করে।