Od rtégliksa používa ako nádoba a vo vnútri je konvekcia, pretože veľkosť generovaného monokryštálu sa zvyšuje, konvekcia tepla a rovnomernosť teplotného gradientu sa stávajú ťažšie kontrolovateľnými. Pridaním magnetického poľa, aby vodivá tavenina pôsobila na Lorentzovu silu, možno konvekciu spomaliť alebo dokonca eliminovať, aby sa vytvoril vysokokvalitný monokryštál kremíka.
Podľa typu magnetického poľa je možné ho rozdeliť na horizontálne magnetické pole, vertikálne magnetické pole a magnetické pole CUSP:
Vertikálne magnetické pole nemôže zo štrukturálnych dôvodov eliminovať hlavnú konvekciu a používa sa len zriedka.
Smer zložky magnetického poľa horizontálneho magnetického poľa je kolmý na hlavnú tepelnú konvekciu a čiastočnú nútenú konvekciu steny téglika, čo môže účinne inhibovať pohyb, udržiavať rovinnosť rastového rozhrania a znižovať rastové pruhy.
Magnetické pole CUSP má vďaka svojej symetrii rovnomernejšie prúdenie a prenos tepla taveniny, takže výskum vertikálnych a CUSP magnetických polí išiel ruka v ruke.
Xi'anská technologická univerzita v Číne už skôr realizovala experimenty výroby a ťahania kryštálov kremíkových monokryštálov pomocou magnetických polí. Jej hlavnými produktmi sú 6-8in populárne typy, ktoré sú zamerané na trh kremíkových plátkov pre solárne fotovoltaické články. V zahraničí, ako je KAYEX v USA a CGS v Nemecku, sú ich hlavnými produktmi 8-16in, ktoré sú vhodné pre monokryštálové kremíkové tyče na úrovni ultra veľkých integrovaných obvodov a polovodičov. Majú monopol v oblasti magnetických polí na rast veľkopriemerových vysokokvalitných monokryštálov a sú najreprezentatívnejšie.
Rozloženie magnetického poľa v oblasti téglika rastového systému monokryštálov je najkritickejšou časťou magnetu, vrátane sily a rovnomernosti magnetického poľa na okraji téglika, v strede téglika a príslušných vzdialenosť pod hladinou kvapaliny. Celkové horizontálne a rovnomerné priečne magnetické pole, magnetické siločiary sú kolmé na os rastu kryštálov. Podľa magnetického efektu a Amperovho zákona je cievka najbližšie k okraju téglika a intenzita poľa je najväčšia. S rastúcou vzdialenosťou sa zvyšuje magnetický odpor vzduchu, intenzita poľa sa postupne znižuje a v strede je najmenšia.
Úloha supravodivého magnetického poľa
Inhibícia tepelnej konvekcie: Pri absencii vonkajšieho magnetického poľa bude roztavený kremík produkovať prirodzenú konvekciu počas zahrievania, čo môže viesť k nerovnomernému rozloženiu nečistôt a tvorbe kryštálových defektov. Vonkajšie magnetické pole môže túto konvekciu potlačiť, čím sa distribúcia teploty vo vnútri taveniny stáva rovnomernejšou a znižuje sa nerovnomerné rozloženie nečistôt.
Riadenie rýchlosti rastu kryštálov: Magnetické pole môže ovplyvniť rýchlosť a smer rastu kryštálov. Presným riadením sily a distribúcie magnetického poľa možno optimalizovať proces rastu kryštálu a zlepšiť integritu a rovnomernosť kryštálu. Počas rastu monokryštálového kremíka sa kyslík dostáva do kremíkovej taveniny hlavne vzájomným pohybom taveniny a téglika. Magnetické pole znižuje možnosť kontaktu kyslíka s taveninou kremíka znížením konvekcie taveniny, čím sa zníži rozpúšťanie kyslíka. V niektorých prípadoch môže vonkajšie magnetické pole zmeniť termodynamické podmienky taveniny, napríklad zmenou povrchového napätia taveniny, čo môže napomôcť prchavosti kyslíka, čím sa zníži obsah kyslíka v tavenine.
Znížte rozpúšťanie kyslíka a iných nečistôt: Kyslík je jednou z bežných nečistôt pri raste kryštálov kremíka, čo spôsobí zhoršenie kvality kryštálu. Magnetické pole môže znížiť obsah kyslíka v tavenine, čím sa zníži rozpúšťanie kyslíka v kryštáli a zlepší sa čistota kryštálu.
Zlepšite vnútornú štruktúru kryštálu: Magnetické pole môže ovplyvniť štruktúru defektov vo vnútri kryštálu, ako sú dislokácie a hranice zŕn. Znížením počtu týchto defektov a ovplyvnením ich distribúcie možno zlepšiť celkovú kvalitu kryštálu.
Zlepšenie elektrických vlastností kryštálov: Pretože magnetické polia majú významný vplyv na mikroštruktúru počas rastu kryštálov, môžu zlepšiť elektrické vlastnosti kryštálov, ako je odpor a životnosť nosiča, ktoré sú rozhodujúce pre výrobu vysokovýkonných polovodičových zariadení.
Vitajte všetkých zákazníkov z celého sveta, aby nás navštívili na ďalšiu diskusiu!
https://www.semi-cera.com/
https://www.semi-cera.com/tac-coating-monocrystal-growth-parts/
https://www.semi-cera.com/cvd-coating/
Čas odoslania: 24. júla 2024