Odkelímekse používá jako nádoba a uvnitř je konvekce, protože velikost generovaného monokrystalu se zvětšuje, konvekce tepla a rovnoměrnost teplotního gradientu se stávají obtížnějšími. Přidáním magnetického pole, aby vodivá tavenina působila na Lorentzovu sílu, může být konvekce zpomalena nebo dokonce eliminována, aby se vyrobil vysoce kvalitní monokrystal křemíku.
Podle typu magnetického pole lze rozdělit na horizontální magnetické pole, vertikální magnetické pole a magnetické pole CUSP:
Vertikální magnetické pole nemůže ze strukturálních důvodů eliminovat hlavní proudění a používá se jen zřídka.
Směr složky magnetického pole horizontálního magnetického pole je kolmý k hlavní tepelné konvekci a částečné nucené konvekci stěny kelímku, což může účinně bránit pohybu, udržovat rovinnost růstového rozhraní a redukovat růstové pruhy.
Magnetické pole CUSP má díky své symetrii rovnoměrnější proudění a přenos tepla taveniny, takže výzkum vertikálních a magnetických polí CUSP šel ruku v ruce.
Xi'anská technologická univerzita v Číně již dříve realizovala experimenty výroby a vytahování krystalů křemíkových monokrystalů pomocí magnetických polí. Jejími hlavními produkty jsou oblíbené typy 6-8in, které jsou zaměřeny na trh křemíkových plátků pro solární fotovoltaické články. V zahraničí, jako je KAYEX ve Spojených státech a CGS v Německu, jsou jejich hlavní produkty 8-16in, které jsou vhodné pro monokrystalické křemíkové tyče na úrovni ultravelkých integrovaných obvodů a polovodičů. Mají monopol v oblasti magnetických polí pro růst velkoprůměrových vysoce kvalitních monokrystalů a jsou nejreprezentativnější.
Distribuce magnetického pole v oblasti kelímku monokrystalového růstového systému je nejkritičtější částí magnetu, včetně síly a rovnoměrnosti magnetického pole na okraji kelímku, středu kelímku a vhodné vzdálenost pod hladinou kapaliny. Celkové horizontální a rovnoměrné příčné magnetické pole, magnetické siločáry jsou kolmé k ose růstu krystalu. Podle magnetického jevu a Amperova zákona je cívka nejblíže okraji kelímku a intenzita pole je největší. S rostoucí vzdáleností se zvyšuje magnetický odpor vzduchu, intenzita pole postupně klesá a ve středu je nejmenší.
Role supravodivého magnetického pole
Inhibice tepelné konvekce: V nepřítomnosti vnějšího magnetického pole bude roztavený křemík při zahřívání produkovat přirozenou konvekci, což může vést k nerovnoměrnému rozložení nečistot a tvorbě krystalových defektů. Vnější magnetické pole může tuto konvekci potlačit, čímž se rozložení teploty uvnitř taveniny stane rovnoměrnější a sníží se nerovnoměrné rozložení nečistot.
Řízení rychlosti růstu krystalu: Magnetické pole může ovlivnit rychlost a směr růstu krystalu. Přesným řízením síly a distribuce magnetického pole lze optimalizovat proces růstu krystalu a zlepšit integritu a jednotnost krystalu. Během růstu monokrystalického křemíku se kyslík dostává do křemíkové taveniny především relativním pohybem taveniny a kelímku. Magnetické pole snižuje možnost kontaktu kyslíku s křemíkovou taveninou snížením konvekce taveniny, čímž se snižuje rozpouštění kyslíku. V některých případech může vnější magnetické pole měnit termodynamické podmínky taveniny, například změnou povrchového napětí taveniny, což může napomáhat těkání kyslíku, čímž se snižuje obsah kyslíku v tavenině.
Snižte rozpouštění kyslíku a dalších nečistot: Kyslík je jednou z běžných nečistot při růstu křemíkových krystalů, která způsobí zhoršení kvality krystalu. Magnetické pole může snížit obsah kyslíku v tavenině, čímž se sníží rozpouštění kyslíku v krystalu a zlepší se čistota krystalu.
Zlepšení vnitřní struktury krystalu: Magnetické pole může ovlivnit strukturu defektů uvnitř krystalu, jako jsou dislokace a hranice zrn. Snížením počtu těchto defektů a ovlivněním jejich distribuce lze zlepšit celkovou kvalitu krystalu.
Zlepšení elektrických vlastností krystalů: Protože magnetická pole mají významný vliv na mikrostrukturu během růstu krystalů, mohou zlepšit elektrické vlastnosti krystalů, jako je měrný odpor a životnost nosiče, které jsou klíčové pro výrobu vysoce výkonných polovodičových součástek.
Vítáme všechny zákazníky z celého světa, aby nás navštívili pro další diskusi!
https://www.semi-cera.com/
https://www.semi-cera.com/tac-coating-monocrystal-growth-parts/
https://www.semi-cera.com/cvd-coating/
Čas odeslání: 24. července 2024