కార్బన్-ఆధారిత థర్మల్ ఫీల్డ్ విలువ సాంప్రదాయ థర్మల్ ఇన్సులేషన్కు మించి విస్తరించింది. ఆధునిక క్రిస్టల్ గ్రోత్ సిస్టమ్స్లో, ఇది క్రిస్టల్ నాణ్యత, ఉత్పాదకత మరియు నిర్వహణ ఖర్చులను నేరుగా ప్రభావితం చేసే సమగ్ర ప్రక్రియ నియంత్రణ వేదికగా పనిచేస్తుంది. దీని ప్రధాన విధులను నాలుగు స్థాయిలుగా సంగ్రహించవచ్చు:
| ఫంక్షనల్ స్థాయి |
ప్రాథమిక విధి |
కీలక పనితీరు సూచికలు |
| నిర్మాణ మద్దతు |
మద్దతు ఇస్తుందిక్వార్ట్జ్ క్రూసిబుల్స్, హీటర్లు, వేడి కవచాలు, మరియుఇన్సులేషన్ సిలిండర్లుపెద్ద-స్థాయి థర్మల్ ఫీల్డ్ సిస్టమ్స్ యొక్క యాంత్రిక స్థిరత్వాన్ని నిర్ధారించడానికి. |
ఫర్నేస్ పరిమాణం, థర్మల్ ఫీల్డ్ కొలతలు, క్రూసిబుల్ పరిమాణం మరియు ఛార్జింగ్ సామర్థ్యం |
| వేడి పంపిణీ |
రేడియేషన్, కండక్షన్ మరియు ఉష్ణప్రసరణ మార్గాలను నియంత్రిస్తుంది, మెల్ట్ మరియు క్రిస్టల్ గ్రోత్ ఇంటర్ఫేస్ మధ్య థర్మల్ బ్యాలెన్స్ను నియంత్రిస్తుంది. |
ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత, ఇంటర్ఫేస్ ఆకారం, లాగడం రేటు మరియు శక్తి వినియోగం |
| గ్యాస్ ప్రవాహ నిర్వహణ |
ఆర్గాన్ ప్రవాహాన్ని మరియు SiC PVT వ్యవస్థలలో, SiO మరియు CO వంటి అస్థిర జాతులను తొలగిస్తూ ఆవిరి-దశ పదార్థ రవాణాకు మార్గనిర్దేశం చేస్తుంది. |
ఫ్లో ఫీల్డ్ లక్షణాలు, ఆక్సిజన్ మరియు కార్బన్ అశుద్ధ స్థాయిలు, డిపాజిట్ నిర్మాణం మరియు థర్మల్ ఫీల్డ్ జీవితకాలం |
| నాణ్యత నియంత్రణ |
ఆక్సిజన్ గాఢత, కార్బన్ సాంద్రత, రెసిస్టివిటీ ఏకరూపత, తొలగుట సాంద్రత, ఒత్తిడి పంపిణీ మరియు క్రిస్టల్ నిర్మాణ స్థిరత్వంపై ప్రభావం చూపుతుంది. |
N-రకం సిలికాన్ అనుకూలత, SiC పాలిటైప్ నియంత్రణ మరియు లోపం నిర్వహణ |
ఫోటోవోల్టాయిక్ క్జోక్రాల్స్కి (CZ) క్రిస్టల్ గ్రోత్ టెక్నాలజీ పెద్ద ఫర్నేసులు, పెద్ద థర్మల్ ఫీల్డ్లు, పెరిగిన ఛార్జింగ్ సామర్థ్యం, తెలివైన క్రిస్టల్ పుల్లింగ్ మరియు అధునాతన తక్కువ-ఆక్సిజన్ నియంత్రణతో కూడిన కొత్త దశలోకి ప్రవేశించిందని పబ్లిక్గా అందుబాటులో ఉన్న పరికరాల లక్షణాలు సూచిస్తున్నాయి.
ప్రచురించబడిన స్పెసిఫికేషన్ల ప్రకారం, కొన్ని అధునాతన క్రిస్టల్ గ్రోత్ సిస్టమ్లు Φ1700 × 2100 mm యొక్క ప్రధాన గది పరిమాణాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు 42 అంగుళాల వ్యాసం కలిగిన ఉష్ణ క్షేత్రాలకు మద్దతు ఇస్తాయి. అనుకూలమైన క్రూసిబుల్ పరిమాణాలలో 33, 37, 40 మరియు 42 అంగుళాలు ఉన్నాయి, ఇవి వరుసగా 700 కిలోలు, 1000 కిలోలు, 1200 కిలోలు మరియు 1300 కిలోల ఛార్జింగ్ సామర్థ్యాలకు అనుగుణంగా ఉంటాయి.
అదనంగా, ఈ వ్యవస్థలు కార్యాచరణ సామర్థ్యంలో గణనీయమైన మెరుగుదలలను ప్రదర్శిస్తాయి, వీటిలో:
· స్థిర-వ్యాసం పెరుగుదల విద్యుత్ వినియోగం 42 kW కంటే తక్కువ
· శీతలీకరణ నీటి వినియోగం 20 m³/h కంటే తక్కువగా ఉంటుంది
· రోజువారీ క్రిస్టల్ అవుట్పుట్ 200 కిలోల కంటే ఎక్కువ
· నిరంతర Czochralski (CCz) సాంకేతికత మరియు అయస్కాంత క్షేత్ర-సహాయక క్రిస్టల్ గ్రోత్ కాన్ఫిగరేషన్లతో అనుకూలత
క్రిస్టల్ నాణ్యత, ఉత్పత్తి సామర్థ్యం మరియు మొత్తం తయారీ వ్యయాన్ని నిర్ణయించడంలో థర్మల్ ఫీల్డ్ డిజైన్ కీలకమైన అంశంగా మారిందని ఈ పరిణామాలు సూచిస్తున్నాయి.
CZ క్రిస్టల్ గ్రోత్ ఫర్నేస్ల స్కేలింగ్ ఫర్నేస్ కొలతలు పెంచడం కంటే చాలా ఎక్కువ ఉంటుంది. విజయవంతమైన పెద్ద-స్థాయి కొలిమి రూపకల్పనకు క్రింది పారామితుల యొక్క సమన్వయ ఆప్టిమైజేషన్ అవసరం:
· ప్రధాన గది వ్యాసం
· సహాయక గది ఎత్తు
· గొంతు తెరవడం కొలతలు
· క్రూసిబుల్ పరిమాణం
· హీట్ షీల్డ్ క్లియరెన్స్
· ఫీడింగ్ ఇంటర్ఫేస్లు
· వాక్యూమ్ మరియు ఎగ్జాస్ట్ మార్గాలు
పెద్ద-స్థాయి ఫర్నేస్ డిజైన్ వెనుక ఉన్న సాధారణ ఇంజనీరింగ్ తర్కం క్రింద సంగ్రహించబడింది:
| పరామితి |
ఇంజనీరింగ్ ప్రాముఖ్యత |
థర్మల్ ఫీల్డ్ పనితీరుపై ప్రభావం |
| ప్రధాన చాంబర్ వ్యాసం |
గరిష్ట థర్మల్ ఫీల్డ్ వ్యాసం, ఇన్సులేషన్ మందం మరియు హీటర్ కొలతలు నిర్ణయిస్తుంది. |
పెద్ద గదులు ఉష్ణ జడత్వాన్ని పెంచుతాయి, ఫలితంగా ఉష్ణోగ్రత ప్రతిస్పందన నెమ్మదిగా ఉంటుంది. |
| గొంతు తెరవడం పరిమాణం |
క్రిస్టల్ రాడ్లు, హీట్ షీల్డ్లు, గైడ్ సిలిండర్లు మరియు ఎగువ షాఫ్ట్ అసెంబ్లీల యొక్క అనుమతించదగిన కొలతలను నిర్ణయిస్తుంది. |
మితిమీరిన చిన్న గొంతు థర్మల్ ఫీల్డ్ మరియు ఫ్లో-గైడింగ్ స్ట్రక్చర్ డిజైన్ సౌలభ్యాన్ని పరిమితం చేస్తుంది. |
| సహాయక చాంబర్ ఎత్తు |
క్రిస్టల్ పొడవు సామర్ధ్యం, శీతలీకరణ స్థలం మరియు క్రిస్టల్ వెలికితీత చక్రం సమయాన్ని నిర్ణయిస్తుంది. |
ఎక్కువ ఎత్తు ఎక్కువ స్ఫటిక పెరుగుదలకు మరియు అధిక ఉత్పత్తి సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది. |
| క్రూసిబుల్ వ్యాసం |
ప్రారంభ ఛార్జింగ్ సామర్థ్యం, కరిగే లోతు మరియు ఆక్సిజన్ కరిగిపోయే ప్రాంతాన్ని నిర్ణయిస్తుంది. |
పెద్ద క్రూసిబుల్స్ ఉత్పాదకతను పెంచుతాయి కానీ ఆక్సిజన్ నియంత్రణను మరింత సవాలుగా చేస్తాయి. |
| బాహ్య ఫీడింగ్ ఇంటర్ఫేస్ |
OCz, CCz లేదా బహుళ రీఛార్జ్ ఆపరేషన్లను ప్రారంభిస్తుంది. |
ఉత్పత్తి చక్రాలను విస్తరిస్తుంది మరియు అవుట్పుట్ను పెంచుతుంది, కానీ అశుద్ధత చేరడం ప్రమాదాలను కూడా పెంచుతుంది. |
ప్రారంభ ఛార్జ్ సామర్థ్యం
ఇది ఒక సమయంలో క్రూసిబుల్లోకి లోడ్ చేయబడిన ముడి పదార్థం మొత్తాన్ని సూచిస్తుంది మరియు నేరుగా క్రూసిబుల్ పరిమాణం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. పబ్లిక్గా అందుబాటులో ఉన్న పరికరాల లక్షణాలు సాధారణంగా 700 కిలోల నుండి 1300 కిలోల వరకు సామర్థ్యాలను సూచిస్తాయి.
ఫర్నేస్ ప్రచారానికి మొత్తం ఛార్జ్ కెపాసిటీ
ఇది పూర్తి ఉత్పత్తి అమలులో బహుళ రీఛార్జ్ చక్రాలు లేదా నిరంతర దాణా కార్యకలాపాలను కలిగి ఉంటుంది. ఫలితంగా, ఫర్నేస్ ప్రచారం సమయంలో ప్రాసెస్ చేయబడిన మొత్తం మెటీరియల్ ప్రారంభ ఛార్జ్ కంటే గణనీయంగా ఎక్కువగా ఉంటుంది.
ఉదాహరణకు, పబ్లిక్ ప్రాస్పెక్టస్ డాక్యుమెంట్లలో వెల్లడించిన పరిశ్రమ పోలికలు వీటిని సూచిస్తున్నాయి:
· 32-అంగుళాల థర్మల్ ఫీల్డ్ ఫర్నేస్ ప్రచారానికి 3000 కిలోల మెటీరియల్ని ప్రాసెస్ చేయగలదు.
· 36-అంగుళాల థర్మల్ ఫీల్డ్ ఫర్నేస్ ప్రచారానికి 3500 కిలోల మెటీరియల్ని ప్రాసెస్ చేయగలదు.
ఈ విలువలు క్రూసిబుల్ యొక్క వన్-టైమ్ లోడింగ్ కెపాసిటీ కంటే మొత్తం ఆపరేటింగ్ సైకిల్ సమయంలో మొత్తం ఉత్పత్తిని సూచిస్తాయి.
సాంప్రదాయ సిలికాన్ CZ వ్యవస్థలను విస్తరించడం కంటే సిలికాన్ కార్బైడ్ (SiC) PVT క్రిస్టల్ గ్రోత్ ఫర్నేస్లను స్కేలింగ్ చేయడం చాలా సవాలుగా ఉంది.
Czochralski ప్రక్రియ వలె కాకుండా, SiC స్ఫటికాలు కరిగిన దశ నుండి పెరగవు. బదులుగా, భౌతిక ఆవిరి రవాణా (PVT) అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద SiC సోర్స్ పౌడర్ యొక్క సబ్లిమేషన్పై ఆధారపడుతుంది. ఉత్పత్తి చేయబడిన ఆవిరి జాతులు అక్షసంబంధ ఉష్ణోగ్రత ప్రవణతతో రవాణా చేయబడతాయి మరియు తరువాత సాపేక్షంగా చల్లగా ఉండే SiC సీడ్ క్రిస్టల్పై స్ఫటికీకరించబడతాయి.
150 mm SiC PVT క్రిస్టల్ పెరుగుదలపై రాయల్ సొసైటీ ఆఫ్ కెమిస్ట్రీ (RSC, 2026) ప్రచురించిన ఒక అధ్యయనం థర్మల్ సిస్టమ్ను ఐదు ప్రాథమిక భాగాలను కలిగి ఉన్నట్లు వివరిస్తుంది:
· థర్మల్ ఇన్సులేషన్ భావించాడు
· గ్రాఫైట్ క్రూసిబుల్
· SiC సీడ్ క్రిస్టల్
· SiC మూల పదార్థం
· రెసిస్టెన్స్ హీటర్
క్రిస్టల్ పెరుగుదల సమయంలో, సోర్స్ పౌడర్ అధిక ఉష్ణోగ్రత కింద సబ్లిమేట్ అవుతుంది, ఆవిరి-దశ జాతులను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇవి తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత సీడ్ క్రిస్టల్పై జమ చేయడానికి ముందు ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత కింద పైకి వలసపోతాయి.
పర్యవసానంగా, SiC PVT ఫర్నేస్ పరిమాణాన్ని పెంచడం అనేది కేవలం అధిక ఉష్ణోగ్రతలను సాధించడం మాత్రమే కాదు. ప్రాథమిక ఇంజనీరింగ్ సవాళ్లు:
a. తగినంత అక్షసంబంధ ఉష్ణోగ్రత ప్రవణతను నిర్వహించడంసబ్లిమేషన్-ట్రాన్స్పోర్ట్-స్ఫటికీకరణ ప్రక్రియను నిరంతరం నడపడానికి.
బి. రేడియల్ ఉష్ణోగ్రత ప్రవణతలను తగ్గించడంఉష్ణ ఒత్తిడిని తగ్గించడానికి, క్రిస్టల్ క్రాకింగ్ను నిరోధించడానికి మరియు పాలిటైప్ పరివర్తనను అణిచివేసేందుకు.
సి. థర్మల్ ఫీల్డ్ స్థిరత్వాన్ని సంరక్షించడంసోర్స్ పౌడర్ క్రమంగా వినియోగించబడినందున వృద్ధి ప్రక్రియ అంతటా.
డి. నియంత్రించదగిన క్రిస్టల్ గ్రోత్ ఇంటర్ఫేస్ను నిర్వహించడం8-అంగుళాల మరియు భవిష్యత్తులో 12-అంగుళాల SiC పొర ఉత్పత్తికి పరివర్తన సమయంలో.
సిలికాన్ క్రిస్టల్ గ్రోత్తో పోలిస్తే, SiC PVT సిస్టమ్లలోని థర్మల్ ఫీల్డ్ తప్పనిసరిగా అధిక ఉష్ణోగ్రత స్థిరత్వాన్ని మరియు మరింత ఖచ్చితమైన ఉష్ణ నియంత్రణను అందించాలి, పెద్ద-వ్యాసం కలిగిన SiC క్రిస్టల్ ఉత్పత్తికి థర్మల్ ఫీల్డ్ డిజైన్ను అత్యంత క్లిష్టమైన సాంకేతికతలలో ఒకటిగా చేస్తుంది.
ఫర్నేస్ కాన్ఫిగరేషన్, థర్మల్ ఫీల్డ్ డిజైన్, క్రిస్టల్ నాణ్యత మరియు తయారీ వ్యయం మధ్య పరస్పర చర్యను ఈ క్రింది విధంగా సంగ్రహించవచ్చు:
| సామగ్రి / ప్రక్రియ వేరియబుల్ |
థర్మల్ ఫీల్డ్ రెస్పాన్స్ |
క్రిస్టల్ నాణ్యత ప్రతిస్పందన |
ఖర్చు ప్రభావం |
| పెద్ద కొలిమి పరిమాణం |
అధిక ఉష్ణ జడత్వం మరియు పొడవైన గ్యాస్ ప్రవాహ మార్గాలు |
రేడియల్ ఉష్ణోగ్రత ఏకరూపతను నిర్వహించడం మరింత కష్టం |
అధిక ఉత్పత్తి సామర్థ్యం కానీ పెరిగిన కమీషన్ ఖర్చులు |
| పెద్ద థర్మల్ ఫీల్డ్ |
తగ్గిన ఉష్ణ నష్టంతో మెరుగైన థర్మల్ ఇన్సులేషన్ |
ఆక్సిజన్ మరియు కార్బన్ అశుద్ధ నియంత్రణ మరింత సవాలు |
ఒక్కో పొరకు తరుగుదల ధర తక్కువగా ఉంటుంది కానీ థర్మల్ ఫీల్డ్ కాంపోనెంట్ ధర ఎక్కువగా ఉంటుంది |
| పెద్ద క్రూసిబుల్ |
క్రూసిబుల్ గోడల నుండి కరిగే వాల్యూమ్ మరియు ఎక్కువ ఆక్సిజన్ రద్దు |
ఆక్సిజన్ గాఢత హెచ్చుతగ్గులు మరియు రెసిస్టివిటీ వైవిధ్యం యొక్క అధిక ప్రమాదాలు |
ఎక్కువ ఛార్జింగ్ సామర్థ్యం మరియు కిలోగ్రాముకు ఉత్పత్తి ఖర్చు తగ్గింది |
| డీపర్ హీట్ షీల్డ్ స్థానం |
మెరుగైన క్రిస్టల్ శీతలీకరణ మరియు పెరిగిన అక్షసంబంధ ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత (G) |
అధిక పుల్లింగ్ స్పీడ్ సంభావ్యత కానీ పెరిగిన ఇంటర్ఫేస్ అస్థిరత ప్రమాదం |
క్రిస్టల్ విచ్ఛిన్నం యొక్క కఠినమైన నియంత్రణ అవసరం అయితే మెరుగైన ఉత్పాదకత |
| పెరిగిన ఆర్గాన్ ఫ్లో రేట్ |
బలమైన అశుద్ధ తొలగింపు మరియు మెరుగైన ఉష్ణప్రసరణ ఉష్ణ బదిలీ |
తక్కువ ఆక్సిజన్ మరియు కార్బన్ సాంద్రతలు కానీ సంభావ్యంగా ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత హెచ్చుతగ్గులు |
పెరిగిన ఆర్గాన్ వినియోగం మరియు అధిక వాక్యూమ్ పంపింగ్ అవసరాలు |
| తగ్గిన కొలిమి ఒత్తిడి |
మెరుగైన బాష్పీభవనం మరియు అస్థిర జాతుల తొలగింపు |
సవరించిన నిక్షేపణ మరియు బ్యాక్-డిఫ్యూజన్ మెకానిజమ్స్ |
ఎగ్సాస్ట్ సిస్టమ్ పనితీరు మరియు సీలింగ్ విశ్వసనీయత కోసం అధిక అవసరాలు |
| అధిక పుల్లింగ్ వేగం |
బలమైన శీతలీకరణ సామర్థ్యం అవసరమయ్యే పెరిగిన గుప్త ఉష్ణ విడుదల |
గ్రేటర్ V/G వైవిధ్యం మరియు అధిక తొలగుట ప్రమాదం |
ఉత్పత్తి దిగుబడిలో సంభావ్య తగ్గింపుతో అధిక నిర్గమాంశ |
| బహుళ-జోన్ హీటర్ నియంత్రణ |
మెరుగైన ఉష్ణోగ్రత క్షేత్ర నియంత్రణ |
క్రిస్టల్ ఇంటర్ఫేస్ ఆకారం మరియు ఆక్సిజన్ రవాణా యొక్క మెరుగైన ఆప్టిమైజేషన్ |
పెరిగిన పరికరాల సంక్లిష్టత మరియు కమీషన్ ఖర్చు |
| మాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్ / CCz టెక్నాలజీ |
మరింత స్థిరంగా కరిగే ఉష్ణప్రసరణ మరియు నిరంతర దాణా |
మెరుగైన తక్కువ-ఆక్సిజన్ నియంత్రణ మరియు రెసిస్టివిటీ ఏకరూపత |
అధునాతన N-రకం సిలికాన్ ఉత్పత్తిని ప్రారంభించేటప్పుడు అధిక మూలధన పెట్టుబడి |
| మల్టీ-జోన్ SiC థర్మల్ ఫీల్డ్ |
అక్షసంబంధ చోదక శక్తి మరియు రేడియల్ ఉష్ణోగ్రత ఏకరూపత యొక్క స్వతంత్ర ఆప్టిమైజేషన్ |
తగ్గిన పాలీటైప్ ట్రాన్సిషన్, డిస్లోకేషన్ డెన్సిటీ మరియు క్రిస్టల్ క్రాకింగ్ |
పెరిగిన నియంత్రణ వ్యవస్థ సంక్లిష్టతతో అధిక క్రిస్టల్ దిగుబడి |
క్రిస్టల్ గ్రోత్ ఎక్విప్మెంట్ యొక్క నిరంతర పరిణామం థర్మల్ ఫీల్డ్ ఇకపై కేవలం నిష్క్రియాత్మక నిర్మాణ అసెంబ్లీ కాదని నిరూపిస్తుంది. బదులుగా, ఇది ఏకకాలంలో ఉష్ణ బదిలీ, ద్రవ డైనమిక్స్, సామూహిక రవాణా, అశుద్ధ పంపిణీ మరియు క్రిస్టల్ నాణ్యతను నియంత్రించే సమీకృత ప్రక్రియ-నియంత్రణ వ్యవస్థగా మారింది.
పొరల వ్యాసాలు పెరుగుతూనే ఉంటాయి మరియు సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు మరింత అభివృద్ధి చెందుతాయి, భవిష్యత్తులో ఉష్ణ క్షేత్ర వ్యవస్థలు డిజిటల్ అనుకరణ, బహుళ-భౌతిక ఆప్టిమైజేషన్, తెలివైన ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ మరియు అధిక ఉత్పాదకత, తక్కువ లోప సాంద్రతలు మరియు మెరుగైన ఉత్పాదక సామర్థ్యాన్ని సాధించడానికి అనుకూలీకరించిన కార్బన్-గ్రాఫైట్ భాగాల రూపకల్పనపై ఎక్కువగా ఆధారపడతాయి.
సెమికోరెక్స్ అధిక-పనితీరుతో కూడిన సమగ్ర పోర్ట్ఫోలియోను అందిస్తుందిగ్రాఫైట్మరియుక్వార్ట్జ్సిలికాన్ మరియు SiC క్రిస్టల్ గ్రోత్ అప్లికేషన్లలో ఉపయోగించే అధునాతన థర్మల్ ఫీల్డ్ సిస్టమ్స్ కోసం భాగాలు. మా ఉత్పత్తులు అత్యుత్తమ ఉష్ణ స్థిరత్వం, పొడిగించిన సేవా జీవితం మరియు అసాధారణమైన ప్రక్రియ అనుగుణ్యతను అందించడానికి రూపొందించబడ్డాయి. అనుకూలీకరించిన పరిష్కారాలు లేదా అదనపు సాంకేతిక సమాచారం కోసం, దయచేసి మా ఇంజనీరింగ్ బృందాన్ని సంప్రదించడానికి సంకోచించకండి.
ఫోన్: +86-13567891907
ఇమెయిల్: sales@semicorex.com