گرادیان دمای میدان حرارتی یک کوره تک بلور چقدر است؟

چیستمیدان حرارتی?

میدان دما ازرشد تک کریستالیبه توزیع فضایی دما در یک کوره تک کریستالی اشاره دارد که به عنوان میدان حرارتی نیز شناخته می شود. در حین کلسینه کردن، توزیع دما در سیستم حرارتی نسبتاً پایدار است که به آن میدان حرارتی ساکن می گویند. در طول رشد یک بلور، میدان حرارتی تغییر می کند که به آن میدان حرارتی دینامیکی می گویند.

هنگامی که تک بلور رشد می کند، به دلیل تبدیل مداوم فاز (فاز مایع به فاز جامد)، گرمای نهان فاز جامد به طور مداوم آزاد می شود. در همان زمان، کریستال طولانی تر و طولانی تر می شود، سطح مذاب به طور مداوم در حال کاهش است و هدایت گرما و تابش در حال تغییر است. بنابراین میدان حرارتی در حال تغییر است که به آن میدان حرارتی دینامیکی می گویند.

رابط جامد-مایع چیست؟

در یک لحظه مشخص، هر نقطه از کوره دارای دمای مشخصی است. اگر نقاط موجود در فضا را با همان دما در میدان دما به هم وصل کنیم، سطح فضایی به دست می آید. در این سطح فضایی، دما در همه جا برابر است که به آن سطح همدما می گوییم. در بین سطوح همدما در کوره تک کریستال، سطح همدما بسیار خاصی وجود دارد که حد فاصل فاز جامد و فاز مایع است، به همین دلیل به آن رابط جامد و مایع نیز می گویند. کریستال از رابط جامد و مایع رشد می کند.

گرادیان دما چیست؟

گرادیان دما به سرعت تغییر دمای یک نقطه A در میدان حرارتی به دمای یک نقطه نزدیک B اشاره دارد. یعنی نرخ تغییر دما در فاصله واحد.

چه زمانیسیلیکون تک کریستالرشد می کند، دو شکل جامد و مذاب در میدان حرارتی وجود دارد، و همچنین دو نوع گرادیان دما وجود دارد:

▪ گرادیان دمایی طولی و گرادیان دمای شعاعی در کریستال.

▪ گرادیان دمایی طولی و گرادیان دمای شعاعی در مذاب.

▪ این دو توزیع دما کاملاً متفاوت هستند، اما گرادیان دما در سطح مشترک جامد-مایع که می‌تواند بیشترین تأثیر را بر حالت تبلور داشته باشد. گرادیان دمای شعاعی کریستال توسط هدایت حرارتی طولی و عرضی کریستال، تابش سطحی و موقعیت جدید در میدان حرارتی تعیین می شود. به طور کلی، دمای مرکز بالا و دمای لبه کریستال پایین است. گرادیان دمای شعاعی مذاب عمدتاً توسط بخاری های اطراف آن تعیین می شود، بنابراین دمای مرکز پایین، دمای نزدیک بوته بالا است و گرادیان دمای شعاعی همیشه مثبت است.

توزیع دمای معقول میدان حرارتی باید شرایط زیر را برآورده کند:

▪ گرادیان دمایی طولی در کریستال به اندازه کافی بزرگ است، اما نه خیلی بزرگ، تا اطمینان حاصل شود که ظرفیت اتلاف حرارت کافی در طولرشد کریستالتا گرمای نهان تبلور را از بین ببرد.

▪ گرادیان دمایی طولی در مذاب نسبتاً زیاد است و این اطمینان را می دهد که هیچ هسته کریستالی جدیدی در مذاب ایجاد نمی شود. با این حال، اگر بیش از حد بزرگ باشد، به راحتی باعث دررفتگی و شکستگی می شود.

▪ گرادیان دمایی طولی در سطح مشترک تبلور به طور مناسبی بزرگ است، در نتیجه زیرسرد شدن لازم را تشکیل می دهد، به طوری که تک کریستال حرکت رشد کافی داشته باشد. نباید خیلی بزرگ باشد، در غیر این صورت نقص های ساختاری رخ می دهد و گرادیان دمای شعاعی باید تا حد امکان کوچک باشد تا سطح مشترک تبلور مسطح شود.

VeTek Semiconductor یک تولید کننده حرفه ای چینی استگرافیت متخلخل رشد کریستال SiC, بوته کشی تک کریستالی, جیگ تک کریستالی سیلیکونی را بکشید, بوته برای سیلیکون تک کریستالی, لوله با روکش کاربید تانتالم برای رشد کریستال.  VeTek Semiconductor متعهد به ارائه راه حل های پیشرفته برای محصولات مختلف SiC Wafer برای صنعت نیمه هادی است.

اگر به محصولات فوق علاقه مند هستید، لطفاً مستقیماً با ما تماس بگیرید.  

موب: +86-180 6922 0752

Whatsapp: +86 180 6922 0752

ایمیل: anny@veteksemi.com