Монокристаллдуу кремнийдин өсүү процесси толугу менен жылуулук талаасында жүргүзүлөт.Жакшы жылуулук талаасы кристаллдын сапатын жакшыртууга шарт түзөт жана кристаллдашуу эффективдүүлүгү жогору.Жылуулук талаасынын конструкциясы негизинен динамикалык жылуулук талаасындагы температура градиенттеринин өзгөрүшүн жана өзгөрүшүн аныктайт.Меш камерасындагы газдын агымы жана жылуулук талаасында колдонулган материалдардын айырмасы жылуулук талаасынын кызмат мөөнөтүн түздөн-түз аныктайт.Негизсиз иштелип чыккан жылуулук талаасы сапат талаптарына жооп берген кристаллдарды өстүрүүнү гана кыйындатпастан, ошондой эле белгилүү бир процесстин талаптарына ылайык толук монокристаллдарды өстүрө албайт.Мына ушундан улам Цочральскидеги монокристалл кремний өнөр жайы жылуулук талаасынын дизайнын негизги технология катары карайт жана жылуулук талаасын изилдөө жана иштеп чыгууга эбегейсиз жумушчу күчүн жана материалдык ресурстарды жумшайт.
Жылуулук системасы ар кандай жылуулук талаасынын материалдарынан турат.Биз кыскача гана жылуулук талаасында колдонулган материалдар менен тааныштырабыз.Ал эми жылуулук талаасындагы температуранын бөлүштүрүлүшү жана анын кристаллдын тартылышына тийгизген таасири тууралуу биз бул жерде талдабайбыз.жылуулук талаа материал кристалл өсүү вакуум мешке билдирет.Жарым өткөргүч эритмесинин жана кристаллдардын айланасында тиешелүү температуралык кездемени түзүү үчүн маанилүү болгон камеранын структуралык жана жылуулук изоляцияланган бөлүктөрү.
бир.жылуулук талаасынын структуралык материалдары
Монокристалл кремнийди Цочральский ыкмасы менен өстүрүү үчүн негизги көмөкчү материал жогорку тазалыктагы графит болуп саналат.Графит материалдары заманбап өнөр жайда абдан маанилүү ролду ойнойт.Чохральский методу боюнча монокристалл кремнийди даярдоодо алар жылыткычтар, жетектөөчү түтүкчөлөр, тигелдер, изоляциялык түтүктөр жана тигель лотоктору сыяктуу жылуулук талаасынын структуралык компоненттери катары колдонулушу мүмкүн.
Графит материалы анын чоң көлөмдө даярдалышынын жөнөкөйлүгүнө, кайра иштетүүгө жөндөмдүүлүгүнө жана жогорку температурага туруктуулугуна байланыштуу тандалып алынган.Алмаз же графит түрүндөгү көмүртектин эрүү температурасы ар кандай элементке же кошулмаларга караганда жогору.Графит материалы абдан күчтүү, өзгөчө жогорку температурада, анын электр жана жылуулук өткөрүмдүүлүгү да абдан жакшы.Анын электр өткөргүчтүгү аны жылыткыч материал катары ылайыктуу кылат жана жылыткыч тарабынан пайда болгон жылуулукту тигелге жана жылуулук талаасынын башка бөлүктөрүнө бирдей бөлүштүрө алган канааттандырарлык жылуулук өткөрүмдүүлүккө ээ.Бирок, жогорку температурада, өзгөчө алыс аралыкта, жылуулук берүүнүн негизги режими радиация болуп саналат.
Графит бөлүктөрү алгач бириктиргич менен аралашкан майда көмүртектүү бөлүкчөлөрдү экструзиялоо же изостатикалык басуу жолу менен түзүлөт.Жогорку сапаттагы графит тетиктери, адатта, изостатикалык басылган.Бүт кесим адегенде карбондолуп, андан кийин 3000°Сге жакын өтө жогорку температурада графиттелет.Бул монолиттерден иштетилген тетиктер жарым өткөргүч өнөр жайынын талаптарын аткаруу үчүн металлдын булганышын жоюу үчүн көбүнчө хлор камтыган атмосферада жогорку температурада тазаланат.Бирок, туура тазалоо менен да, металлдын булгануу деңгээли кремний монокристалл материалдары уруксат бергенден жогору.Ошондуктан, бул компоненттердин эриген же кристалл бетине кирүүсүн алдын алуу үчүн жылуулук талаасын долбоорлоодо этият болуу керек.
Графит материалы бир аз өткөргүч болгондуктан, ичиндеги металлдын бетине оңой жетүүгө мүмкүндүк берет.Мындан тышкары, графиттин бетинин айланасындагы тазалоочу газдын курамындагы кремний оксиди көпчүлүк материалдарга терең кирип, реакция жасай алат.
Алгачкы монокристалл кремний мешинин жылыткычтары вольфрам жана молибден сыяктуу отко чыдамдуу металлдардан жасалган.Графитти кайра иштетүү технологиясы жетилген сайын графиттин компоненттеринин ортосундагы байланыштардын электрдик касиеттери туруктуу болуп, монокристалл кремний мешинин жылыткычтары вольфрам менен молибденди жана башка материалдык жылыткычтарды толугу менен алмаштырды.Азыркы учурда эң кеңири колдонулган графит материалы изостатикалык графит.semicera жогорку сапаттагы изостатикалык пресстелген графит материалдарын бере алат.
Цочральскидеги монокристалл кремний мештеринде кээде C/C композиттик материалдар колдонулат, алар азыр болтторду, гайкаларды, тигельдерди, жүк көтөрүүчү плиталарды жана башка тетиктерди жасоо үчүн колдонулууда.Көмүртек/көмүртек (c/c) композиттик материалдар көмүртек буласы менен бекемделген көмүртек негизиндеги композиттик материалдар.Алар жогорку өзгөчө күчкө, жогорку өзгөчө модулга, төмөнкү жылуулук кеңейүү коэффициентине, жакшы электр өткөргүчтүгүнө, чоң сынууга катуулугуна, төмөн салыштырма тартылууга, термикалык соккуга туруштук берүүгө, коррозияга туруктуулукка ээ. аэрокосмостук, жарыш, биоматериалдар жана башка тармактарда жогорку температурага туруктуу структуралык материалдын жаңы түрү катары колдонулат.Азыркы учурда, ата мекендик C / C курама материалдары туш болгон негизги кыйынчылык наркы жана индустриялаштыруу маселелери болуп саналат.
Термикалык талааларды түзүү үчүн колдонулган көптөгөн башка материалдар бар.Көмүртек буласы менен бекемделген графит жакшы механикалык касиеттерге ээ;бирок, ал кымбатыраак жана башка долбоорлоо талаптарын коёт.Кремний карбиди (SiC) көп жагынан графитке караганда жакшы материал, бирок ал бир топ кымбат жана чоң көлөмдөгү тетиктерди жасоо кыйын.Бирок, SiC көбүнчө агрессивдүү кремний кычкылы газына дуушар болгон графит бөлүктөрүнүн иштөө мөөнөтүн көбөйтүү жана графиттин булганышын азайтуу үчүн CVD каптоо катары колдонулат.CVD кремний карбидинин жыш каптоосу микропороздуу графит материалынын ичиндеги булгоочу заттардын бетине жетүүсүн натыйжалуу алдын алат.
Экинчиси - CVD көмүртек, ал ошондой эле графит бөлүктөрүнүн үстүндө тыгыз катмарды түзө алат.Айлана-чөйрөгө шайкеш келген молибден же керамикалык материалдар сыяктуу жогорку температурага чыдамдуу башка материалдар, эритиндилердин булгануу коркунучу жок жерде колдонулушу мүмкүн.Бирок, кычкыл керамика жогорку температурада графит материалдары менен түздөн-түз байланыш үчүн чектелген жарактуу болуп саналат, көп учурда жылуулоо зарыл болсо, бир нече альтернатива калтырып.Алардын бири алты бурчтуу бор нитриди (кээде окшош касиеттеринен улам ак графит деп аталат), бирок механикалык касиеттери начар.Молибден, негизинен, жогорку температуралык колдонмолор үчүн акылга сыярлык, анткени анын орточо баасы, кремний кристаллдарындагы диффузиялык аздыгы жана сегрегациянын төмөн коэффициенти, болжол менен 5 × 108, бул кристалл структурасын бузуудан мурун молибдендин булганышына жол берет.
эки.Жылуулук талаасын изоляциялоочу материалдар
Көбүнчө колдонулган жылуулоочу материал - бул ар кандай формадагы көмүр кийиз.Көмүртектүү кийиз жука жипчелерден жасалган, алар жылуулук изоляциясынын ролун аткарышат, анткени алар кыска аралыкта жылуулук нурлануусун көп жолу бөгөттөп турушат.Жумшак көмүртек кийизден салыштырмалуу жука барак материалдан токулуп, алар каалаган формада кесип, акылга сыярлык радиуска бекем ийилет.Айыккан кийиз дисперстүү жипчелерди катуураак жана стилдүү объектке туташтыруу үчүн көмүртек камтыган бириктиргичти колдонуп, окшош була материалдарынан турат.Байланыштыруучу заттардын ордуна көмүртектин химиялык буусу менен чөктүрүүнү колдонуу материалдын механикалык касиеттерин жакшыртат.
Адатта, изоляцияланган айыктырылган кийиздин сырткы бети эрозияны жана эскирүүнү, ошондой эле бөлүкчөлөрдүн булганышын азайтуу үчүн үзгүлтүксүз графит каптоо же фольга менен капталат.Көмүртектин негизиндеги жылуулоочу материалдардын башка түрлөрү да бар, мисалы, көмүртек көбүгү.Жалпысынан алганда, graphitization абдан жипче бетинин аянтын азайтат, анткени graphitized материалдар так артыкчылык болуп саналат.Бул жогорку беттик материалдар газды азыраак чыгарууга мүмкүндүк берет жана мешти туура вакуумга тартуу үчүн азыраак убакытты талап кылат.Башка түрү, мисалы, жеңил салмагы, жогорку зыян чыдамкайлык жана жогорку күч сыяктуу көрүнүктүү өзгөчөлүктөргө ээ C / C курама материал болуп саналат.Графит бөлүктөрүн алмаштыруу үчүн жылуулук талааларында колдонулат, бул графит бөлүктөрүн алмаштыруу жыштыгын бир кыйла азайтат жана монокристаллдын сапатын жана өндүрүштүн туруктуулугун жакшыртат.
Чийки заттардын классификациясы боюнча көмүртектүү кийизди полиакрилонитрилдик көмүртектүү кийиз, вискоза негизиндеги көмүртектүү кийиз жана асфальт негизиндеги көмүртектүү кийиз деп бөлүүгө болот.
Полиакрилонитрилдин негизиндеги көмүртектүү кийиздин күлү чоң, ал эми монофиламенттер жогорку температурада тазалоодон кийин морт болуп калат.Иштөө учурунда чаң оңой пайда болуп, мештин айланасын булгайт.Ошол эле учурда жипчелер адамдын тешикчелерине жана дем алуу жолдоруна оңой кирип, адамдын ден соолугуна зыян келтирет;вискоза негизиндеги көмүртек кийиз Ал жакшы жылуулук изоляциялоо касиетине ээ, жылуулук менен иштетилгенден кийин салыштырмалуу жумшак жана чаңды аз чыгарат.Бирок, вискоза негизиндеги жиптердин кесилиши туура эмес формага ээ жана була бетинде көптөгөн жарлар бар, алар Чехральскидеги монокристалл кремний мешинде кычкылдануучу атмосферанын катышуусунда оңой түзүлөт.CO2 сыяктуу газдар монокристалл кремний материалдарында кычкылтек жана көмүртек элементтеринин чөктүрүлүшүн шарттайт.Негизги өндүрүүчүлөр Германиянын SGL жана башка компанияларды камтыйт.Учурда чайырга негизделген көмүртек кийиз жарым өткөргүчтүү монокристаллдык өнөр жайда эң кеңири колдонулат жана анын жылуулук изоляциялоо көрсөткүчү жабышчаак көмүртек кийизине караганда жакшыраак.Сагыздын негизинде жасалган көмүртек кийиздин сапаты төмөн, бирок асфальттын негизиндеги көмүртектүү кийиздин тазалыгы жогору жана чаңды чыгаруу азыраак.Өндүрүүчүлөр Япониянын Kureha Chemical, Osaka Gas ж.б.
Көмүр кийиздин формасы бекитилбегендиктен, аны иштетүү ыңгайсыз.Азыр көптөгөн компаниялар көмүртектүү кийиздин негизинде жаңы жылуулук изоляциялоочу материалды - айыктырылган көмүр кийизди иштеп чыгышты.Айыккан көмүр кийиз да катуу кийиз деп аталат.Бул чайыр менен сиңирилгенден кийин, ламинатталган, катууланган жана көмүртектештирилгенден кийин белгилүү бир формага жана өзүн-өзү туруктуулукка ээ болгон көмүртек кийиз.
монокристалл кремний өсүү сапаты түздөн-түз жылуулук талаа чөйрөсүнө таасир этет, жана көмүртек була жылуулоо материалдары бул чөйрөдө негизги ролду ойнойт.Көмүртек буласынын жылуулук изоляциясы жумшак кийиз дагы эле фотоэлектрдик жарым өткөргүч тармагында өзүнүн наркынын артыкчылыктары, мыкты жылуулук изоляциялык эффектиси, ийкемдүү дизайны жана ыңгайлаштырылган формасы менен маанилүү артыкчылыкка ээ.Мындан тышкары, көмүртек буласынын катуу жылуулоочу кийизи, анын белгилүү бир күчү жана жогорку иштөө жөндөмдүүлүгүнө байланыштуу жылуулук талаасынын материалдар рыногунда өнүктүрүү үчүн көбүрөөк орунга ээ болот.Биз жылуулук изоляциялоочу материалдар жаатындагы изилдөөлөрдү жана өнүктүрүүнү жана фотоэлектрдик жарым өткөргүч өнөр жайынын гүлдөп-өсүшүнө жана өнүгүшүнө көмөк көрсөтүү үчүн продуктунун натыйжалуулугун тынымсыз оптималдаштырууга умтулабыз.
Посттун убактысы: 15-май-2024