Poštocruciblese koristi kao kontejner i unutra postoji konvekcija, kako se povećava veličina generisanog monokristala, konvekcija toplote i ujednačenost temperaturnog gradijenta postaju sve teže kontrolisati. Dodavanjem magnetnog polja kako bi provodljiva talina djelovala na Lorentzovu silu, konvekcija se može usporiti ili čak eliminirati kako bi se proizveo visokokvalitetni monokristalni silicijum.
Prema vrsti magnetnog polja, može se podijeliti na horizontalno magnetno polje, vertikalno magnetno polje i CUSP magnetno polje:
Vertikalno magnetno polje ne može eliminirati glavnu konvekciju zbog strukturnih razloga i rijetko se koristi.
Smjer komponente magnetskog polja horizontalnog magnetnog polja je okomit na glavnu toplotnu konvekciju i djelomičnu prisilnu konvekciju stijenke lončića, što može učinkovito inhibirati kretanje, održavati ravnost sučelja rasta i smanjiti pruge rasta.
CUSP magnetno polje zbog svoje simetrije ima ujednačeniji protok i prijenos topline taline, tako da istraživanja vertikalnih i CUSP magnetnih polja idu ruku pod ruku.
U Kini, Xi'an University of Technology je ranije realizovao proizvodnju i eksperimente izvlačenja kristala silicijumskih monokristala koristeći magnetna polja. Njegovi glavni proizvodi su popularni tipovi od 6-8 inča, koji su usmjereni na tržište silikonskih pločica za solarne fotonaponske ćelije. U stranim zemljama, kao što su KAYEX u Sjedinjenim Državama i CGS u Njemačkoj, njihovi glavni proizvodi su 8-16 inča, koji su pogodni za monokristalne silikonske šipke na nivou ultra velikih integriranih kola i poluvodiča. Imaju monopol u oblasti magnetnih polja za uzgoj visokokvalitetnih monokrista velikog prečnika i najreprezentativniji su.
Raspodjela magnetnog polja u području lončića u sistemu rasta monokristala je najkritičniji dio magneta, uključujući snagu i uniformnost magnetnog polja na rubu lončića, centru lončića i odgovarajući udaljenosti ispod površine tečnosti. Sveukupno horizontalno i jednolično poprečno magnetsko polje, magnetske linije sile su okomite na osu rasta kristala. Prema magnetskom efektu i Amperovom zakonu, zavojnica je najbliža rubu lončića, a jačina polja je najveća. Kako se udaljenost povećava, magnetski otpor zraka raste, jačina polja se postepeno smanjuje, a najmanja je u centru.
Uloga supravodljivog magnetnog polja
Inhibiranje termalne konvekcije: U nedostatku vanjskog magnetskog polja, rastopljeni silicijum će proizvesti prirodnu konvekciju tokom zagrijavanja, što može dovesti do neravnomjerne raspodjele nečistoća i stvaranja kristalnih defekata. Spoljašnje magnetsko polje može potisnuti ovu konvekciju, čineći raspodjelu temperature unutar taline ujednačenijim i smanjujući neravnomjernu raspodjelu nečistoća.
Kontrola brzine rasta kristala: Magnetno polje može utjecati na brzinu i smjer rasta kristala. Preciznom kontrolom jačine i distribucije magnetnog polja, proces rasta kristala se može optimizirati i poboljšati integritet i uniformnost kristala. Tokom rasta monokristalnog silicijuma, kiseonik ulazi u talog silicijuma uglavnom kroz relativno kretanje taline i lončića. Magnetno polje smanjuje mogućnost kontakta kisika sa topljenom silicijevom smanjenjem konvekcije taline, čime se smanjuje otapanje kisika. U nekim slučajevima, vanjsko magnetsko polje može promijeniti termodinamičke uvjete taline, kao što je promjenom površinskog napona taline, što može pomoći isparavanju kisika, čime se smanjuje sadržaj kisika u talini.
Smanjite otapanje kiseonika i drugih nečistoća: Kiseonik je jedna od čestih nečistoća u rastu silicijumskih kristala, što će uzrokovati pogoršanje kvaliteta kristala. Magnetno polje može smanjiti sadržaj kisika u talini, čime se smanjuje otapanje kisika u kristalu i poboljšava čistoća kristala.
Poboljšajte unutrašnju strukturu kristala: magnetsko polje može uticati na defektnu strukturu unutar kristala, kao što su dislokacije i granice zrna. Smanjenjem broja ovih defekata i uticajem na njihovu distribuciju, ukupni kvalitet kristala se može poboljšati.
Poboljšanje električnih svojstava kristala: Pošto magnetna polja imaju značajan uticaj na mikrostrukturu tokom rasta kristala, mogu poboljšati električna svojstva kristala, kao što su otpornost i životni vek nosioca, koji su ključni za proizvodnju poluprovodničkih uređaja visokih performansi.
Dobrodošli kupcima iz cijelog svijeta da nas posjete radi dalje diskusije!
https://www.semi-cera.com/
https://www.semi-cera.com/tac-coating-monocrystal-growth-parts/
https://www.semi-cera.com/cvd-coating/
Vrijeme objave: Jul-24-2024