Так яктыгельвыкарыстоўваецца ў якасці кантэйнера, і ўнутры адбываецца канвекцыя, па меры павелічэння памеру атрыманага монакрышталя канвекцыю цяпла і аднастайнасць тэмпературнага градыенту становіцца цяжэй кантраляваць. Дадаўшы магнітнае поле, каб прымусіць электраправодны расплав дзейнічаць на сілу Лорэнца, канвекцыю можна запаволіць ці нават ліквідаваць для атрымання высакаякаснага монакрышталічнага крэмнію.
Па тыпу магнітнага поля яго можна падзяліць на гарызантальнае магнітнае поле, вертыкальнае магнітнае поле і магнітнае поле CUSP:
Вертыкальнае магнітнае поле не можа ліквідаваць асноўную канвекцыю па структурных прычынах і выкарыстоўваецца рэдка.
Напрамак кампанента магнітнага поля гарызантальнага магнітнага поля перпендыкулярны асноўнай цеплавой канвекцыі і часткова вымушанай канвекцыі сценкі тыгля, што можа эфектыўна перашкаджаць руху, падтрымліваць плоскасць паверхні падзелу росту і памяншаць палосы росту.
Магнітнае поле CUSP мае больш раўнамерны паток і цеплаабмен расплаву дзякуючы сваёй сіметрыі, таму даследаванні вертыкальнага і магнітнага палёў CUSP ідуць рука аб руку.
У Кітаі Сіаньскі тэхналагічны універсітэт раней рэалізаваў эксперыменты па вытворчасці і выцягванні крышталяў крэмніевых монакрышталяў з выкарыстаннем магнітных палёў. Яе асноўнай прадукцыяй з'яўляюцца папулярныя тыпы 6-8 цаляў, якія накіраваны на рынак крэмніевых пласцін для сонечных фотаэлементаў. У замежных краінах, такіх як KAYEX у Злучаных Штатах і CGS у Германіі, іх асноўнай прадукцыяй з'яўляюцца 8-16 цаляў, якія падыходзяць для монакрысталічных крэмніевых стрыжняў на ўзроўні звышбуйных інтэгральных схем і паўправаднікоў. Яны валодаюць манаполіяй у галіне магнітных палёў для вырошчвання высакаякасных монакрышталяў вялікага дыяметра і з'яўляюцца найбольш рэпрэзентатыўнымі.
Размеркаванне магнітнага поля ў вобласці тыгля сістэмы росту монакрышталяў з'яўляецца найбольш важнай часткай магніта, уключаючы напружанасць і аднастайнасць магнітнага поля на краі тыгля, у цэнтры тыгля і адпаведнае адлегласці пад паверхняй вадкасці. Агульнае гарызантальнае і аднастайнае папярочнае магнітнае поле, магнітныя сілавыя лініі перпендыкулярныя восі росту крышталя. Згодна з магнітным эфектам і законам Ампера, шпулька знаходзіцца бліжэй за ўсё да краю тыгля і напружанасць поля найбольшая. Па меры павелічэння адлегласці магнітнае супраціўленне паветра ўзрастае, напружанасць поля паступова памяншаецца і найменшая ў цэнтры.
Роля звышправоднага магнітнага поля
Інгібіраванне цеплавой канвекцыі: пры адсутнасці вонкавага магнітнага поля расплаўлены крэмній будзе ствараць натуральную канвекцыю падчас награвання, што можа прывесці да нераўнамернага размеркавання прымешак і ўтварэння дэфектаў крышталяў. Знешняе магнітнае поле можа душыць гэтую канвекцыю, робячы размеркаванне тэмпературы ўнутры расплаву больш аднастайным і памяншаючы нераўнамернае размеркаванне прымешак.
Кантроль хуткасці росту крышталя: магнітнае поле можа ўплываць на хуткасць і кірунак росту крышталя. Дакладна кантралюючы сілу і размеркаванне магнітнага поля, можна аптымізаваць працэс росту крышталя і палепшыць цэласнасць і аднастайнасць крышталя. Падчас вырошчвання монакрышталічнага крэмнію кісларод паступае ў расплаў крэмнію ў асноўным праз адносны рух расплаву і тыгля. Магнітнае поле памяншае верагоднасць кантакту кіслароду з расплавам крэмнію за кошт памяншэння канвекцыі расплаву, тым самым памяншаючы растварэнне кіслароду. У некаторых выпадках знешняе магнітнае поле можа змяняць тэрмадынамічныя ўмовы расплаву, напрыклад, змяняючы павярхоўнае нацяжэнне расплаву, што можа садзейнічаць выпарэнню кіслароду, тым самым зніжаючы ўтрыманне кіслароду ў расплаве.
Паменшыць растварэнне кіслароду і іншых прымешак: Кісларод з'яўляецца адной з распаўсюджаных прымешак пры росце крышталяў крэмнію, што прывядзе да пагаршэння якасці крышталя. Магнітнае поле можа паменшыць утрыманне кіслароду ў расплаве, тым самым памяншаючы растварэнне кіслароду ў крышталі і паляпшаючы чысціню крышталя.
Паляпшэнне ўнутранай структуры крышталя: магнітнае поле можа ўплываць на структуру дэфектаў унутры крышталя, напрыклад, дыслакацыі і межы зерняў. Памяншаючы колькасць гэтых дэфектаў і ўплываючы на іх размеркаванне, можна палепшыць агульную якасць крышталя.
Паляпшэнне электрычных уласцівасцей крышталяў: паколькі магнітныя палі аказваюць істотны ўплыў на мікраструктуру падчас росту крышталяў, яны могуць палепшыць электрычныя ўласцівасці крышталяў, такія як удзельнае супраціўленне і працягласць жыцця носьбіта, якія маюць вырашальнае значэнне для вытворчасці высокаэфектыўных паўправадніковых прыбораў.
Запрашаем кліентаў з усяго свету наведаць нас для далейшага абмеркавання!
https://www.semi-cera.com/
https://www.semi-cera.com/tac-coating-monocrystal-growth-parts/
https://www.semi-cera.com/cvd-coating/
Час публікацыі: 24 ліпеня 2024 г