কীভাবে উচ্চ মানের স্ফটিক বৃদ্ধি অর্জন করবেন? - সিক স্ফটিক বৃদ্ধি চুল্লি

1। সিলিকন কার্বাইড স্ফটিক গ্রোথ ফার্নেসের মূল নীতিটি কী?

সিলিকন কার্বাইড স্ফটিক গ্রোথ ফার্নেসের কার্যনির্বাহী নীতি হ'ল শারীরিক পরমানন্দ (পিভিটি)। পিভিটি পদ্ধতিটি উচ্চ-বিশুদ্ধতা এসআইসি একক স্ফটিক বৃদ্ধির জন্য অন্যতম কার্যকর পদ্ধতি। তাপ ক্ষেত্র, বায়ুমণ্ডল এবং বৃদ্ধির পরামিতিগুলির সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে, সিলিকন কার্বাইড স্ফটিক বৃদ্ধির চুল্লি উচ্চ তাপমাত্রায় স্থিরভাবে পরিচালনা করতে পারে পরমানন্দ, গ্যাস ফেজ ট্রান্সমিশন এবং ঘনীভবন স্ফটিককরণ প্রক্রিয়া সম্পূর্ণ করতেসিক পাউডার.

1.1 গ্রোথ ফার্নেসের কার্যকরী নীতি

● প্রাইভেট পদ্ধতি

পিভিটি পদ্ধতির মূলটি হ'ল সিলিকন কার্বাইড পাউডারকে উচ্চ তাপমাত্রায় বায়বীয় উপাদানগুলিতে উত্সাহিত করা এবং একক স্ফটিক কাঠামো গঠনের জন্য গ্যাস ফেজ ট্রান্সমিশনের মাধ্যমে বীজ স্ফটিকের উপর ঘনীভূত করা। এই পদ্ধতির উচ্চ-বিশুদ্ধতা, বৃহত আকারের স্ফটিক প্রস্তুত করার ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য সুবিধা রয়েছে।

C স্ফটিক বৃদ্ধির প্রাথমিক প্রক্রিয়া

✔ পরমানন্দ: ক্রুশিবলটিতে সিক পাউডার 2000 ℃ এর উপরে একটি উচ্চ তাপমাত্রায় এসআই, সি 2 এবং এসআইসি 2 এর মতো বায়বীয় উপাদানগুলিতে পরমানন্দিত হয় ℃

✔ পরিবহন: তাপীয় গ্রেডিয়েন্টের ক্রিয়াকলাপের অধীনে, বায়বীয় উপাদানগুলি উচ্চ তাপমাত্রা অঞ্চল (পাউডার অঞ্চল) থেকে নিম্ন তাপমাত্রা অঞ্চলে (বীজ স্ফটিক পৃষ্ঠ) এ সংক্রমণ করা হয়।

✔ ঘনীভবন স্ফটিককরণ: উদ্বায়ী উপাদানগুলি বীজ স্ফটিক পৃষ্ঠের উপর বৃষ্টিপাত করে এবং একক স্ফটিক গঠনের জন্য জালির দিক ধরে বৃদ্ধি পায়।

1.2 স্ফটিক বৃদ্ধির নির্দিষ্ট নীতি

সিলিকন কার্বাইড স্ফটিকগুলির বৃদ্ধি প্রক্রিয়াটি তিনটি পর্যায়ে বিভক্ত, যা একে অপরের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে জড়িত এবং স্ফটিকের চূড়ান্ত গুণকে প্রভাবিত করে।

✔ সিক পাউডার পরমানন্দ:: উচ্চ তাপমাত্রার অবস্থার অধীনে, শক্ত এসআইসি (সিলিকন কার্বাইড) বায়বীয় সিলিকন (এসআই) এবং বায়বীয় কার্বন (সি) এ পরিণত হবে এবং প্রতিক্রিয়াটি নিম্নরূপ:

সিক (গুলি) → সি (জি) + সি (জি)

এবং আরও জটিল গৌণ প্রতিক্রিয়াগুলি অস্থির বায়বীয় উপাদানগুলি তৈরি করতে (যেমন এসআইসি 2)। উচ্চ তাপমাত্রা পরমানন্দ প্রতিক্রিয়া প্রচারের জন্য একটি প্রয়োজনীয় শর্ত।

✔ গ্যাস পর্যায় পরিবহন:: বায়বীয় উপাদানগুলি ক্রুশিবল এর পরমানন্দ অঞ্চল থেকে তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্টের ড্রাইভের অধীনে বীজ অঞ্চলে স্থানান্তরিত হয়। গ্যাস প্রবাহের স্থায়িত্ব জবানবন্দির অভিন্নতা নির্ধারণ করে।

✔ ঘনীভবন স্ফটিককরণ:: নিম্ন তাপমাত্রায়, অস্থির বায়বীয় উপাদানগুলি বীজ স্ফটিকের পৃষ্ঠের সাথে একত্রিত হয়ে শক্ত স্ফটিক তৈরি করে। এই প্রক্রিয়াটিতে থার্মোডাইনামিক্স এবং স্ফটিকলোগ্রাফির জটিল প্রক্রিয়া জড়িত।

1.3 সিলিকন কার্বাইড স্ফটিক বৃদ্ধির জন্য মূল পরামিতি

উচ্চ-মানের এসআইসি স্ফটিকগুলির জন্য নিম্নলিখিত পরামিতিগুলির সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন:

✔ তাপমাত্রা:: পাউডারটির সম্পূর্ণ পচন নিশ্চিত করার জন্য পরমানন্দ অঞ্চলটিকে 2000-এর উপরে রাখতে হবে। বীজ জোনের তাপমাত্রা 1600-1800 at এ নিয়ন্ত্রণ করা হয় একটি মাঝারি জমার হার নিশ্চিত করতে।

✔ চাপ: প্রাইভেট প্রবৃদ্ধি সাধারণত গ্যাস পর্যায়ের পরিবহনের স্থায়িত্ব বজায় রাখতে 10-20 টর-এর নিম্নচাপের পরিবেশে পরিচালিত হয় oo উচ্চ বা খুব কম চাপ খুব দ্রুত স্ফটিক বৃদ্ধির হার বা বর্ধিত ত্রুটিগুলির দিকে পরিচালিত করে।

✔ বায়ুমণ্ডল:: প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া চলাকালীন অপরিষ্কার দূষণ এড়াতে ক্যারিয়ার গ্যাস হিসাবে উচ্চ-বিশুদ্ধতা আর্গন ব্যবহার করুন atermand বায়ুমণ্ডলের বিশুদ্ধতা স্ফটিক ত্রুটিগুলি দমন করার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

✔ সময়:: অভিন্ন বৃদ্ধি এবং উপযুক্ত বেধ অর্জনের জন্য স্ফটিক বৃদ্ধির সময় সাধারণত কয়েক ঘন্টা অবধি থাকে।

2। সিলিকন কার্বাইড স্ফটিক গ্রোথ ফার্নেসের কাঠামো কী?

সিলিকন কার্বাইড স্ফটিক বৃদ্ধির চুল্লির কাঠামোর অপ্টিমাইজেশন মূলত উচ্চ-তাপমাত্রা হিটিং, বায়ুমণ্ডল নিয়ন্ত্রণ, তাপমাত্রা ক্ষেত্রের নকশা এবং পর্যবেক্ষণ সিস্টেমকে কেন্দ্র করে।

2.1 বৃদ্ধি চুল্লির প্রধান উপাদান

● উচ্চ-তাপমাত্রা হিটিং সিস্টেম

✔ প্রতিরোধের উত্তাপ: সরাসরি তাপ শক্তি সরবরাহ করতে উচ্চ-তাপমাত্রার প্রতিরোধের তার (যেমন মলিবডেনাম, টুংস্টেন) ব্যবহার করুন। সুবিধাটি উচ্চ তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের নির্ভুলতা, তবে জীবন উচ্চ তাপমাত্রায় সীমাবদ্ধ।

✔ ইন্ডাকশন হিটিং: ইন্ডাকশন কয়েলের মাধ্যমে ক্রুশিবলটিতে এডি কারেন্ট হিটিং উত্পন্ন হয়। এটির উচ্চ দক্ষতা এবং যোগাযোগের সুবিধা রয়েছে তবে সরঞ্জামের ব্যয় তুলনামূলকভাবে বেশি।

● গ্রাফাইট ক্রুশিবল এবং সাবস্ট্রেট বীজ স্টেশন

✔ উচ্চ-বিশুদ্ধতা গ্রাফাইট ক্রুসিবল উচ্চ-তাপমাত্রার স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করে।

The বীজ স্টেশনটির নকশা অবশ্যই বায়ু প্রবাহের অভিন্নতা এবং তাপ পরিবাহিতা উভয়কেই বিবেচনা করতে হবে।

● বায়ুমণ্ডল নিয়ন্ত্রণ ডিভাইস

Viction একটি উচ্চ-বিশুদ্ধতা গ্যাস বিতরণ সিস্টেম এবং প্রতিক্রিয়া পরিবেশের বিশুদ্ধতা এবং স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করার জন্য একটি চাপ নিয়ন্ত্রণকারী ভালভ দিয়ে সজ্জিত।

● তাপমাত্রা ক্ষেত্রের অভিন্নতা নকশা

The ক্রুসিবল প্রাচীরের বেধ, গরম করার উপাদান বিতরণ এবং তাপ ield াল কাঠামোর অনুকূলকরণের মাধ্যমে, তাপমাত্রার ক্ষেত্রের অভিন্ন বিতরণ অর্জন করা হয়, স্ফটিকের উপর তাপীয় চাপের প্রভাবকে হ্রাস করে।

2.2 তাপমাত্রা ক্ষেত্র এবং তাপ গ্রেডিয়েন্ট ডিজাইন

✔ তাপমাত্রা ক্ষেত্রের অভিন্নতার গুরুত্ব:: অসম তাপমাত্রার ক্ষেত্রটি স্ফটিকের অভ্যন্তরে বিভিন্ন স্থানীয় বৃদ্ধির হার এবং ত্রুটিগুলি নিয়ে যাবে। তাপমাত্রা ক্ষেত্রের অভিন্নতাটি অ্যানুলার প্রতিসাম্য নকশা এবং তাপ ield াল অপ্টিমাইজেশনের মাধ্যমে ব্যাপকভাবে উন্নত করা যেতে পারে।

✔ তাপ গ্রেডিয়েন্টের সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ:: হিটারের শক্তি বিতরণ সামঞ্জস্য করুন এবং তাপমাত্রার পার্থক্য হ্রাস করতে বিভিন্ন অঞ্চল পৃথক করতে তাপের ঝালগুলি ব্যবহার করুন। কারণ তাপীয় গ্রেডিয়েন্টগুলি স্ফটিক বেধ এবং পৃষ্ঠের মানের উপর সরাসরি প্রভাব ফেলে।

2.3 স্ফটিক বৃদ্ধি প্রক্রিয়া জন্য মনিটরিং সিস্টেম

✔ তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ:: পরমানন্দ অঞ্চল এবং বীজ অঞ্চলের রিয়েল-টাইম তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ করতে ফাইবার অপটিক তাপমাত্রা সেন্সরগুলি ব্যবহার করুন। ডেটা প্রতিক্রিয়া সিস্টেমটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে হিটিং শক্তি সামঞ্জস্য করতে পারে।

✔ বৃদ্ধির হার পর্যবেক্ষণ:: স্ফটিক পৃষ্ঠের বৃদ্ধির হার পরিমাপ করতে লেজার ইন্টারফেরোমেট্রি ব্যবহার করুন। প্রক্রিয়াটি গতিশীলভাবে অনুকূল করতে মডেলিং অ্যালগরিদমগুলির সাথে মনিটরিং ডেটা একত্রিত করুন।

3 ... সিলিকন কার্বাইড স্ফটিক বৃদ্ধির চুল্লিগুলির প্রযুক্তিগত অসুবিধাগুলি কী কী?

সিলিকন কার্বাইড স্ফটিক বৃদ্ধির চুল্লিগুলির প্রযুক্তিগত বাধাগুলি মূলত উচ্চ-তাপমাত্রা উপকরণ, তাপমাত্রা ক্ষেত্র নিয়ন্ত্রণ, ত্রুটি দমন এবং আকার সম্প্রসারণে কেন্দ্রীভূত হয়।

3.1 উচ্চ-তাপমাত্রার উপকরণগুলির নির্বাচন এবং চ্যালেঞ্জগুলি

গ্রাফাইটঅত্যন্ত উচ্চ তাপমাত্রায় সহজেই অক্সিডাইজড হয় এবংসিক লেপজারণ প্রতিরোধের উন্নতি করতে যুক্ত করা দরকার। লেপের গুণমানটি সরাসরি চুল্লিটির জীবনকে প্রভাবিত করে।

গরম উপাদান জীবন এবং তাপমাত্রার সীমা। উচ্চ-তাপমাত্রার প্রতিরোধের তারগুলির উচ্চ ক্লান্তি প্রতিরোধের থাকা দরকার। ইন্ডাকশন হিটিং সরঞ্জামগুলির জন্য কয়েল তাপ অপচয় হ্রাস নকশা অনুকূল করা দরকার।

3.2 তাপমাত্রা এবং তাপ ক্ষেত্রের সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ

অ-ইউনিফর্ম তাপীয় ক্ষেত্রের প্রভাব স্ট্যাকিং ত্রুটি এবং স্থানচ্যুতিতে বৃদ্ধি ঘটায়। ফার্নেস থার্মাল ফিল্ড সিমুলেশন মডেলটি আগাম সমস্যাগুলি সনাক্ত করতে অনুকূলিত করা দরকার।

উচ্চ-তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ সরঞ্জামের নির্ভরযোগ্যতা। উচ্চ-তাপমাত্রার সেন্সরগুলি বিকিরণ এবং তাপ শক প্রতিরোধী হওয়া দরকার।

3.3 স্ফটিক ত্রুটি নিয়ন্ত্রণ

স্ট্যাকিং ত্রুটি, স্থানচ্যুতি এবং পলিমারফিক হাইব্রিডগুলি প্রধান ত্রুটিযুক্ত প্রকার। তাপ ক্ষেত্র এবং বায়ুমণ্ডল অনুকূলকরণ ত্রুটি ঘনত্ব হ্রাস করতে সহায়তা করে।

অপরিষ্কার উত্স নিয়ন্ত্রণ। উচ্চ-বিশুদ্ধতা উপকরণগুলির ব্যবহার এবং চুল্লি সিলিং অপরিষ্কার দমন করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

3.4 বৃহত আকারের স্ফটিক বৃদ্ধির চ্যালেঞ্জগুলি

আকার সম্প্রসারণের জন্য তাপ ক্ষেত্রের অভিন্নতার প্রয়োজনীয়তা। যখন স্ফটিকের আকার 4 ইঞ্চি থেকে 8 ইঞ্চি পর্যন্ত প্রসারিত করা হয়, তখন তাপমাত্রার ক্ষেত্রের অভিন্নতার নকশাটি পুরোপুরি আপগ্রেড করা দরকার।

ক্র্যাক এবং ওয়ার্পিংয়ের সমস্যাগুলির সমাধান। তাপীয় চাপ গ্রেডিয়েন্ট হ্রাস করে স্ফটিক বিকৃতি হ্রাস করুন।

4। উচ্চমানের এসআইসি স্ফটিকগুলি বাড়ানোর জন্য কাঁচামালগুলি কী কী?

ভেটেক সেমিকন্ডাক্টর একটি নতুন এসআইসি একক স্ফটিক কাঁচামাল তৈরি করেছে -উচ্চ বিশুদ্ধতা সিভিডি সিক কাঁচামাল। এই পণ্যটি ঘরোয়া ফাঁক পূরণ করে এবং বিশ্বব্যাপী শীর্ষস্থানীয় স্তরেও রয়েছে এবং এটি প্রতিযোগিতায় দীর্ঘমেয়াদী শীর্ষস্থানীয় অবস্থানে থাকবে। Dition তিহ্যবাহী সিলিকন কার্বাইড কাঁচামালগুলি উচ্চ-বিশুদ্ধতা সিলিকন এবং গ্রাফাইটের প্রতিক্রিয়া দ্বারা উত্পাদিত হয়, যা ব্যয় বেশি, বিশুদ্ধতা কম এবং আকারে ছোট।

ভেটেক সেমিকন্ডাক্টরের ফ্লুইডাইজড বিছানা প্রযুক্তিটি রাসায়নিক বাষ্প ডিপোজিশনের মাধ্যমে সিলিকন কার্বাইড কাঁচামাল তৈরি করতে মিথাইলট্রিক্লোরোসিলেন ব্যবহার করে এবং প্রধান উপ-উত্পাদন হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড। হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড ক্ষার দিয়ে নিরপেক্ষ করে লবণের গঠন করতে পারে এবং পরিবেশে কোনও দূষণের কারণ হবে না। 

একই সময়ে, মিথাইলট্রিক্লোরোসিলেন স্বল্প ব্যয় এবং বিস্তৃত উত্স সহ একটি বহুল ব্যবহৃত শিল্প গ্যাস, বিশেষত চীন মেথাইলিট্রিক্লোরোসিলেনের প্রধান উত্পাদক। অতএব, ভেটেক সেমিকন্ডাক্টরের উচ্চ বিশুদ্ধতাসিভিডি সিক কাঁচামালব্যয় এবং মানের দিক থেকে আন্তর্জাতিক শীর্ষস্থানীয় প্রতিযোগিতা রয়েছে high উচ্চ বিশুদ্ধতা সিভিডি এসআইসি কাঁচামালের বিশুদ্ধতা 99.9995%এর চেয়ে বেশি।

✔ বড় আকার এবং উচ্চ ঘনত্ব:: গড় কণার আকার প্রায় 4-10 মিমি, এবং ঘরোয়া অ্যাকসন কাঁচামালগুলির কণার আকার <2.5 মিমি। একই ভলিউম ক্রুসিবল 1.5 কেজি এরও বেশি কাঁচামাল ধারণ করতে পারে, যা বৃহত আকারের স্ফটিক বৃদ্ধির উপকরণগুলির অপর্যাপ্ত সরবরাহের সমস্যা সমাধানের পক্ষে উপযুক্ত, কাঁচামালগুলির গ্রাফিটাইজেশন হ্রাস করা, কার্বন মোড়ানো হ্রাস এবং স্ফটিকের গুণমানের উন্নতি করতে পারে।

✔ কম সি/সি অনুপাত:: এটি স্ব-প্রচারক পদ্ধতির অ্যাকসন কাঁচামালগুলির তুলনায় 1: 1 এর কাছাকাছি, যা এসআই আংশিক চাপের বৃদ্ধি দ্বারা প্ররোচিত ত্রুটিগুলি হ্রাস করতে পারে।

✔ উচ্চ আউটপুট মান:: প্রাপ্তবয়স্ক কাঁচামালগুলি এখনও প্রোটোটাইপ বজায় রাখে, পুনরায় ইনস্টলেশন হ্রাস করে, কাঁচামালগুলির গ্রাফিটাইজেশন হ্রাস করে, কার্বন মোড়ানো ত্রুটিগুলি হ্রাস করে এবং স্ফটিকগুলির গুণমান উন্নত করে।

✔ উচ্চ বিশুদ্ধতা:: সিভিডি পদ্ধতি দ্বারা উত্পাদিত কাঁচামালগুলির বিশুদ্ধতা স্ব-প্রচারক পদ্ধতির অ্যাকসন কাঁচামালগুলির চেয়ে বেশি। নাইট্রোজেন সামগ্রী অতিরিক্ত পরিশোধন ছাড়াই 0.09 পিপিএম পৌঁছেছে। এই কাঁচামালটি আধা-ইনসুলেটিং ক্ষেত্রেও গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা নিতে পারে।

✔ কম খরচ:: অভিন্ন বাষ্পীভবন হার প্রক্রিয়া এবং পণ্যের মান নিয়ন্ত্রণের সুবিধার্থে, যখন কাঁচামালগুলির ব্যবহারের হার উন্নত করে (ব্যবহারের হার> 50%, 4.5 কেজি কাঁচামাল উত্পাদন 3.5 কেজি ইনগোট উত্পাদন করে) ব্যয় হ্রাস করে।

✔ কম মানুষের ত্রুটি হার:: রাসায়নিক বাষ্প জবানবন্দি মানব অপারেশন দ্বারা প্রবর্তিত অমেধ্যগুলি এড়ায়।