Sedertsmeltkroesword as houer gebruik en daar is konveksie binne, aangesien die grootte van gegenereerde enkelkristal toeneem, word hittekonveksie en temperatuurgradiënt-uniformiteit moeiliker om te beheer. Deur magnetiese veld by te voeg om die geleidende smelt op Lorentz-krag te laat inwerk, kan konveksie vertraag of selfs uitgeskakel word om hoë-gehalte enkelkristal silikon te produseer.
Volgens die tipe magnetiese veld kan dit verdeel word in horisontale magneetveld, vertikale magnetiese veld en CUSP magnetiese veld:
Vertikale magneetveld kan weens strukturele redes nie die hoofkonveksie uitskakel nie en word selde gebruik.
Die rigting van die magnetiese veldkomponent van die horisontale magneetveld is loodreg op die hoofhittekonveksie en gedeeltelike gedwonge konveksie van die smeltkroeswand, wat beweging effektief kan inhibeer, die platheid van die groei-koppelvlak kan handhaaf en groeistrepe kan verminder.
CUSP-magnetiese veld het meer eenvormige vloei en hitte-oordrag van smelt as gevolg van sy simmetrie, so die navorsing oor vertikale en CUSP-magnetiese velde het hand aan hand gegaan.
In China het Xi'an Universiteit van Tegnologie vroeër die produksie en kristaltrek-eksperimente van silikon-enkelkristalle met behulp van magnetiese velde besef. Sy hoofprodukte is 6-8in gewilde tipes, wat gemik is op die silikonwafelmark vir fotovoltaïese sonkragselle. In die buiteland, soos KAYEX in die Verenigde State en CGS in Duitsland, is hul hoofprodukte 8-16in, wat geskik is vir enkelkristal silikonstawe op die vlak van ultragrootskaalse geïntegreerde stroombane en halfgeleiers. Hulle het 'n monopolie op die gebied van magnetiese velde vir die groei van 'n groot deursnee hoë kwaliteit enkelkristalle en is die mees verteenwoordigende.
Die magnetiese veldverspreiding in die smeltkroesarea van die enkelkristalgroeistelsel is die mees kritieke deel van die magneet, insluitend die sterkte en eenvormigheid van die magneetveld aan die rand van die smeltkroes, die middelpunt van die smeltkroes en die toepaslike afstand onder die vloeistofoppervlak. Die algehele horisontale en eenvormige transversale magnetiese veld, die magnetiese kraglyne is loodreg op die kristalgroei-as. Volgens die magnetiese effek en Ampere se wet is die spoel die naaste aan die rand van die smeltkroes en is die veldsterkte die grootste. Soos die afstand toeneem, neem die lugmagnetiese weerstand toe, die veldsterkte neem geleidelik af, en dit is die kleinste in die middel.
Die rol van supergeleidende magnetiese veld
Inhibering van termiese konveksie: In die afwesigheid van 'n eksterne magnetiese veld, sal gesmelte silikon natuurlike konveksie produseer tydens verhitting, wat kan lei tot ongelyke verspreiding van onsuiwerhede en die vorming van kristaldefekte. Die eksterne magnetiese veld kan hierdie konveksie onderdruk, wat die temperatuurverspreiding binne die smelt meer eenvormig maak en die ongelyke verspreiding van onsuiwerhede verminder.
Beheer van die kristalgroeitempo: Die magnetiese veld kan die tempo en rigting van kristalgroei beïnvloed. Deur die sterkte en verspreiding van die magnetiese veld presies te beheer, kan die kristalgroeiproses geoptimaliseer word en die integriteit en eenvormigheid van die kristal verbeter word. Tydens die groei van enkelkristalsilikon kom suurstof hoofsaaklik die silikonsmelt binne deur die relatiewe beweging van die smelt en die smeltkroes. Die magnetiese veld verminder die kans dat suurstof met die silikonsmelt in aanraking kom deur die konveksie van die smelt te verminder en sodoende die oplossing van suurstof te verminder. In sommige gevalle kan die eksterne magnetiese veld die termodinamiese toestande van die smelt verander, soos deur die oppervlakspanning van die smelt te verander, wat die vervlugtiging van suurstof kan help en sodoende die suurstofinhoud in die smelt verminder.
Verminder die oplossing van suurstof en ander onsuiwerhede: Suurstof is een van die algemene onsuiwerhede in die groei van silikonkristalle, wat die kwaliteit van die kristal sal laat verswak. Die magneetveld kan die suurstofinhoud in die smelt verminder en sodoende die oplossing van suurstof in die kristal verminder en die suiwerheid van die kristal verbeter.
Verbeter die interne struktuur van die kristal: Die magnetiese veld kan die defekstruktuur binne die kristal beïnvloed, soos ontwrigtings en korrelgrense. Deur die aantal van hierdie defekte te verminder en hul verspreiding te beïnvloed, kan die algehele kwaliteit van die kristal verbeter word.
Verbetering van die elektriese eienskappe van kristalle: Aangesien magnetiese velde 'n beduidende effek op die mikrostruktuur het tydens kristalgroei, kan dit die elektriese eienskappe van kristalle verbeter, soos weerstand en draerleeftyd, wat deurslaggewend is vir die vervaardiging van hoëprestasie-halfgeleiertoestelle.
Welkom enige kliënte van regoor die wêreld om ons te besoek vir 'n verdere bespreking!
https://www.semi-cera.com/
https://www.semi-cera.com/tac-coating-monocrystal-growth-parts/
https://www.semi-cera.com/cvd-coating/
Pos tyd: Jul-24-2024