థర్మల్ ఫీల్డ్‌లో ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత అంటే ఏమిటి?

సింగిల్ క్రిస్టల్ గ్రోత్ థర్మల్ ఫీల్డ్ అనేది సింగిల్ క్రిస్టల్ గ్రోత్ ప్రక్రియ సమయంలో అధిక-ఉష్ణోగ్రత కొలిమిలో ఉష్ణోగ్రత యొక్క ప్రాదేశిక పంపిణీ, ఇది ఒకే క్రిస్టల్ యొక్క నాణ్యత, వృద్ధి రేటు మరియు క్రిస్టల్ నిర్మాణ రేటును నేరుగా ప్రభావితం చేస్తుంది. థర్మల్ ఫీల్డ్‌ను స్థిరమైన మరియు తాత్కాలిక రకాలుగా విభజించవచ్చు. స్థిరమైన-స్టేట్ థర్మల్ ఫీల్డ్ అనేది సాపేక్షంగా ఉష్ణోగ్రత పంపిణీతో కూడిన ఉష్ణ పర్యావరణం, అయితే తాత్కాలిక ఉష్ణ క్షేత్రం నిరంతరం మారుతున్న కొలిమి ఉష్ణోగ్రతను ప్రదర్శిస్తుంది.

సింగిల్ క్రిస్టల్ పెరుగుదల సమయంలో, దశ పరివర్తన (ద్రవ దశ నుండి ఘన దశ) నిరంతరం జరుగుతుంది, ఘనీభవన గుప్త వేడిని విడుదల చేస్తుంది. అదే సమయంలో, క్రిస్టల్ పొడవుగా మరియు పొడవుగా లాగడం వలన, కరిగే ఉపరితలం నిరంతరం పడిపోతుంది మరియు ఉష్ణ వాహకత, రేడియేషన్ మరియు ఇతర పరిస్థితులు మారుతున్నాయి. కాబట్టి, థర్మల్ ఫీల్డ్ వేరియబుల్, దీనిని డైనమిక్ థర్మల్ ఫీల్డ్ అంటారు.

---

సాలిడ్-లిక్విడ్ ఇంటర్‌ఫేస్

ఒక నిర్దిష్ట క్షణంలో, కొలిమిలోని ప్రతి పాయింట్ నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రతను కలిగి ఉంటుంది. మేము అదే ఉష్ణోగ్రతతో ఉష్ణోగ్రత ఫీల్డ్‌లోని అన్ని పాయింట్లను కనెక్ట్ చేస్తే, ప్రాదేశిక ఉపరితలం పొందబడుతుంది. ఈ ప్రాదేశిక ఉపరితలంపై, ఉష్ణోగ్రత ప్రతిచోటా ఒకే విధంగా ఉంటుంది, దీనిని మనం ఐసోథర్మల్ ఉపరితలం అని పిలుస్తాము. సింగిల్ క్రిస్టల్ ఫర్నేస్‌లోని ఐసోథర్మల్ ఉపరితలాల కుటుంబంలో, ఘన దశ మరియు ద్రవ దశల మధ్య సరిహద్దుగా పనిచేసే చాలా ప్రత్యేకమైన ఐసోథర్మల్ ఉపరితలం ఉంది, కాబట్టి దీనిని ఘన-ద్రవ ఇంటర్‌ఫేస్ అని కూడా పిలుస్తారు. ఈ ఘన-ద్రవ ఇంటర్‌ఫేస్ నుండి స్ఫటికాలు పెరుగుతాయి.

---

ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత

ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత అనేది థర్మల్ ఫీల్డ్‌లోని పాయింట్ A యొక్క ఉష్ణోగ్రత నుండి దాని చుట్టూ ఉన్న ప్రక్కనే ఉన్న పాయింట్ B యొక్క ఉష్ణోగ్రతకు ఉష్ణోగ్రత మార్పు రేటును సూచిస్తుంది, అనగా, యూనిట్ దూరానికి ఉష్ణోగ్రత మార్పు రేటు.

మోనోక్రిస్టలైన్ సిలికాన్ పెరుగుదల సమయంలో, థర్మల్ ఫీల్డ్‌లో రెండు రూపాలు (ఘన మరియు కరుగు) ఉన్నాయి, అందువలన రెండు రకాల ఉష్ణోగ్రత ప్రవణతలు:

1. స్ఫటికంలో రేఖాంశ ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత మరియు రేడియల్ ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత.

2. మెల్ట్‌లో రేఖాంశ ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత మరియు రేడియల్ ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత.

ఇవి రెండు పూర్తిగా భిన్నమైన ఉష్ణోగ్రత పంపిణీలు, కానీ ఘన-ద్రవ ఇంటర్‌ఫేస్ వద్ద ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత స్ఫటికీకరణ స్థితిపై గొప్ప ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. క్రిస్టల్ యొక్క రేడియల్ ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత క్రిస్టల్ యొక్క రేఖాంశ మరియు విలోమ ఉష్ణ వాహకత, ఉపరితల రేడియేషన్ మరియు థర్మల్ ఫీల్డ్‌లో దాని స్థానం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. సాధారణంగా చెప్పాలంటే, ఉష్ణోగ్రత మధ్యలో ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు క్రిస్టల్ అంచు వద్ద తక్కువగా ఉంటుంది. కరిగే రేడియల్ ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత ప్రధానంగా క్రూసిబుల్ చుట్టూ ఉన్న హీటర్లచే నిర్ణయించబడుతుంది, కాబట్టి ఉష్ణోగ్రత మధ్యలో తక్కువగా ఉంటుంది మరియు క్రూసిబుల్ దగ్గర ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు రేడియల్ ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత ఎల్లప్పుడూ సానుకూల విలువగా ఉంటుంది.

---

సరైన థర్మల్ ఫీల్డ్ ఉష్ణోగ్రత పంపిణీ కోసం అవసరాలు

1. క్రిస్టల్‌లోని రేఖాంశ ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత తగినంత పెద్దదిగా ఉండాలి కానీ అధికంగా ఉండకూడదు, స్ఫటికీకరణ గుప్త వేడిని తొలగించడానికి క్రిస్టల్ పెరుగుదల సమయంలో తగినంత ఉష్ణ వెదజల్లే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉండేలా చూసుకోవాలి.

2. మెల్ట్‌లో కొత్త క్రిస్టల్ న్యూక్లియైలు ఏర్పడకుండా నిరోధించడానికి కరిగే రేఖాంశ ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత సాపేక్షంగా పెద్దదిగా ఉండాలి; అయినప్పటికీ, అతి పెద్ద ప్రవణత స్థానభ్రంశం కలిగించే అవకాశం ఉంది మరియు ఫలితంగా క్రిస్టల్ విచ్ఛిన్నం అవుతుంది.

3. స్ఫటికీకరణ ఇంటర్‌ఫేస్‌లోని రేఖాంశ ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత అవసరమైన సూపర్ కూలింగ్ డిగ్రీని రూపొందించడానికి తగిన విధంగా పెద్దదిగా ఉండాలి, ఇది ఒకే క్రిస్టల్ పెరుగుదలకు తగిన చోదక శక్తిని అందిస్తుంది. ఇది చాలా పెద్దదిగా ఉండకూడదు, లేకుంటే నిర్మాణ లోపాలు ఏర్పడతాయి. ఇంతలో, స్ఫటికీకరణ ఇంటర్‌ఫేస్ ఫ్లాట్‌గా ఉండేలా చేయడానికి రేడియల్ ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత వీలైనంత చిన్నదిగా ఉండాలి.

థర్మల్ ఫీల్డ్ సిస్టమ్ యొక్క కాన్ఫిగరేషన్ మరియు కాంపోనెంట్ ఎంపిక అధిక-ఉష్ణోగ్రత కొలిమి లోపల ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత యొక్క వైవిధ్యాన్ని ఎక్కువగా నిర్ణయిస్తుంది. సెమికోరెక్స్ అధిక-గ్రేడ్ సరఫరా చేస్తుందిC/C మిశ్రమ హీటర్లు, C/C మిశ్రమ గైడ్ ట్యూబ్‌లు, C/C కాంపోజిట్ క్రూసిబుల్లు మరియుC/C మిశ్రమ థర్మల్ ఇన్సులేషన్ సిలిండర్లుమా విలువైన కస్టమర్‌లకు, సరైన క్రిస్టల్ గ్రోత్ నాణ్యత మరియు ఉత్పత్తి సామర్థ్యాన్ని సాధించడానికి బాగా-పనితీరు మరియు స్థిరంగా నిర్వహించబడే సింగిల్-క్రిస్టల్ థర్మల్ ఫీల్డ్ సిస్టమ్‌ను రూపొందించడంలో సహాయం చేస్తుంది.