मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन उत्पादन

मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉनमोठ्या प्रमाणात इंटिग्रेटेड सर्किट्स, चिप्स आणि सोलर सेलच्या निर्मितीमध्ये वापरली जाणारी मूलभूत सामग्री आहे. सेमीकंडक्टर उपकरणांसाठी पारंपारिक आधार म्हणून, सिलिकॉन-आधारित चिप्स आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्सचा आधारस्तंभ राहतात. ची वाढमोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉनविशेषत: वितळलेल्या अवस्थेतील, उच्च-गुणवत्तेचे, दोष-मुक्त क्रिस्टल्स सुनिश्चित करण्यासाठी महत्त्वपूर्ण आहे जे इलेक्ट्रॉनिक्स आणि फोटोव्होल्टाइक्स सारख्या उद्योगांच्या कठोर मागणी पूर्ण करतात. वितळलेल्या अवस्थेतून एकल क्रिस्टल्स वाढवण्यासाठी अनेक तंत्रे वापरली जातात, प्रत्येकाचे स्वतःचे फायदे आणि विशिष्ट उपयोग. मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन उत्पादनामध्ये वापरल्या जाणाऱ्या तीन प्राथमिक पद्धती म्हणजे झोक्रॅल्स्की (सीझेड) पद्धत, किरोपोलोस पद्धत आणि फ्लोट झोन (एफझेड) पद्धत.

1. झोक्राल्स्की पद्धत (CZ)

Czochralski पद्धत वाढीसाठी सर्वात मोठ्या प्रमाणावर वापरल्या जाणार्या प्रक्रियेपैकी एक आहेमोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉनवितळलेल्या अवस्थेतून. या पद्धतीमध्ये नियंत्रित तापमानाच्या परिस्थितीत सिलिकॉन वितळलेल्या सीड क्रिस्टलला फिरवणे आणि खेचणे समाविष्ट आहे. जसजसे सीड क्रिस्टल हळूहळू उचलले जाते, तसतसे ते वितळण्यापासून सिलिकॉन अणू खेचते, जे स्वतःला एका स्फटिकाच्या संरचनेत व्यवस्थित करतात जे बीज क्रिस्टलच्या अभिमुखतेशी जुळतात.

झोक्राल्स्की पद्धतीचे फायदे:

उच्च-गुणवत्तेचे क्रिस्टल्स: झोक्रॅल्स्की पद्धत उच्च-गुणवत्तेच्या क्रिस्टल्सची जलद वाढ करण्यास परवानगी देते. प्रक्रियेचे सतत निरीक्षण केले जाऊ शकते, इष्टतम क्रिस्टल वाढ सुनिश्चित करण्यासाठी रिअल-टाइम ऍडजस्टमेंटला अनुमती देते.

कमी ताण आणि किमान दोष: वाढीच्या प्रक्रियेदरम्यान, क्रिस्टल क्रूसिबलच्या थेट संपर्कात येत नाही, ज्यामुळे अंतर्गत ताण कमी होतो आणि क्रूसिबलच्या भिंतींवर अवांछित न्यूक्लीएशन टाळता येते.

समायोज्य दोष घनता: वाढीच्या मापदंडांना बारीक-ट्यूनिंग करून, क्रिस्टलमधील विस्थापन घनता कमी केली जाऊ शकते, परिणामी अत्यंत पूर्ण आणि एकसमान क्रिस्टल्स बनतात.

Czochralski पद्धतीचे मूळ स्वरूप कालांतराने काही मर्यादा, विशेषत: क्रिस्टल आकाराबाबत सुधारित केले गेले आहे. पारंपारिक CZ पद्धती साधारणत: सुमारे 51 ते 76 मिमी व्यासासह क्रिस्टल्स तयार करण्यासाठी मर्यादित आहेत. या मर्यादेवर मात करण्यासाठी आणि मोठे स्फटिक वाढवण्यासाठी, लिक्विड एन्कॅप्स्युलेटेड झोक्राल्स्की (LEC) पद्धत आणि मार्गदर्शित मोल्ड पद्धत यासारखी अनेक प्रगत तंत्रे विकसित केली गेली आहेत.

लिक्विड एन्कॅप्स्युलेटेड झोक्रॅल्स्की (एलईसी) पद्धत: अस्थिर III-V कंपाऊंड सेमीकंडक्टर क्रिस्टल्स वाढवण्यासाठी हे सुधारित तंत्र विकसित केले गेले. लिक्विड एन्केप्सुलेशन वाढीच्या प्रक्रियेदरम्यान अस्थिर घटकांवर नियंत्रण ठेवण्यास मदत करते, उच्च-गुणवत्तेचे संयुग क्रिस्टल्स सक्षम करते.

मार्गदर्शित मोल्ड पद्धत: हे तंत्र जलद वाढीचा वेग आणि क्रिस्टल परिमाणांवर अचूक नियंत्रण यासह अनेक फायदे देते. हे ऊर्जा-कार्यक्षम, किफायतशीर आणि मोठ्या, जटिल-आकाराच्या मोनोक्रिस्टलाइन संरचना तयार करण्यास सक्षम आहे.

2. Kyropoulos पद्धत

Czochralski पद्धतीप्रमाणेच Kyropoulos पद्धत ही वाढीसाठी आणखी एक तंत्र आहेमोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन. तथापि, क्रिस्टल वाढ मिळविण्यासाठी किरोपोलोस पद्धत अचूक तापमान नियंत्रणावर अवलंबून असते. प्रक्रिया वितळण्यामध्ये बीज क्रिस्टलच्या निर्मितीपासून सुरू होते आणि तापमान हळूहळू कमी केले जाते, ज्यामुळे क्रिस्टल वाढू शकते.

Kyropoulos पद्धतीचे फायदे:

मोठे स्फटिक: किरोपौलोस पद्धतीचा एक महत्त्वाचा फायदा म्हणजे मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन क्रिस्टल्स तयार करण्याची क्षमता. ही पद्धत 100 मिमी पेक्षा जास्त व्यासासह क्रिस्टल्स वाढवू शकते, ज्यामुळे मोठ्या क्रिस्टल्सची आवश्यकता असलेल्या ऍप्लिकेशन्ससाठी ही एक पसंतीची निवड बनते.

जलद वाढ: इतर पद्धतींच्या तुलनेत Kyropoulos पद्धत त्याच्या तुलनेने जलद क्रिस्टल वाढ गतीसाठी ओळखली जाते.

कमी ताण आणि दोष: वाढीची प्रक्रिया कमी अंतर्गत ताण आणि कमी दोषांद्वारे दर्शविली जाते, परिणामी उच्च-गुणवत्तेचे क्रिस्टल्स बनतात.

डायरेक्शनल क्रिस्टल ग्रोथ: किरोपौलोस पद्धत दिशात्मकपणे संरेखित क्रिस्टल्सची नियंत्रित वाढ करण्यास अनुमती देते, जे काही इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगांसाठी फायदेशीर आहे.

Kyropoulos पद्धत वापरून उच्च-गुणवत्तेचे क्रिस्टल्स प्राप्त करण्यासाठी, दोन गंभीर पॅरामीटर्स काळजीपूर्वक व्यवस्थापित करणे आवश्यक आहे: तापमान ग्रेडियंट आणि क्रिस्टल वाढ अभिमुखता. या पॅरामीटर्सचे योग्य नियंत्रण दोषमुक्त, मोठ्या मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन क्रिस्टल्सची निर्मिती सुनिश्चित करते.

3. फ्लोट झोन (FZ) पद्धत

फ्लोट झोन (FZ) पद्धत, Czochralski आणि Kyropoulos पद्धतींप्रमाणे, वितळलेले सिलिकॉन ठेवण्यासाठी क्रूसिबलवर अवलंबून नाही. त्याऐवजी, ही पद्धत सिलिकॉन शुद्ध करण्यासाठी आणि स्फटिक वाढवण्यासाठी झोन ​​वितळणे आणि वेगळे करणे या तत्त्वाचा वापर करते. या प्रक्रियेमध्ये सिलिकॉन रॉडचा समावेश स्थानिकीकृत हीटिंग झोनमध्ये होतो जो रॉडच्या बाजूने फिरतो, ज्यामुळे सिलिकॉन वितळतो आणि नंतर झोन जसजसा पुढे जातो तसतसे स्फटिकासारखे बनते. हे तंत्र एकतर क्षैतिज किंवा अनुलंब केले जाऊ शकते, अनुलंब कॉन्फिगरेशन अधिक सामान्य आहे आणि फ्लोटिंग झोन पद्धत म्हणून संदर्भित आहे.

FZ पद्धत मूळतः विद्राव्य विलगीकरण तत्त्व वापरून सामग्रीच्या शुद्धीकरणासाठी विकसित केली गेली होती. ही पद्धत अत्यंत कमी अशुद्धता पातळीसह अल्ट्रा-प्युअर सिलिकॉन तयार करू शकते, ज्यामुळे उच्च-शुद्धता सामग्री आवश्यक असलेल्या सेमीकंडक्टर अनुप्रयोगांसाठी ती आदर्श बनते.

फ्लोट झोन पद्धतीचे फायदे:

उच्च शुद्धता: सिलिकॉन वितळणे क्रूसिबलच्या संपर्कात नसल्यामुळे, फ्लोट झोन पद्धतीमुळे दूषितता लक्षणीयरीत्या कमी होते, परिणामी अल्ट्रा-प्युअर सिलिकॉन क्रिस्टल्स होतात.

क्रूसिबल संपर्क नाही: क्रूसिबलशी संपर्क नसणे म्हणजे क्रिस्टल कंटेनर सामग्रीद्वारे आणलेल्या अशुद्धतेपासून मुक्त आहे, जे उच्च-शुद्धतेच्या अनुप्रयोगांसाठी विशेषतः महत्वाचे आहे.

डायरेक्शनल सॉलिडिफिकेशन: फ्लोट झोन पद्धत सॉलिडिफिकेशन प्रक्रियेवर अचूक नियंत्रण ठेवण्यास परवानगी देते, कमीत कमी दोषांसह उच्च-गुणवत्तेच्या क्रिस्टल्सची निर्मिती सुनिश्चित करते.

निष्कर्ष

मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉनसेमीकंडक्टर आणि सौर सेल उद्योगांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या उच्च-गुणवत्तेच्या सामग्रीच्या निर्मितीसाठी उत्पादन ही एक महत्त्वपूर्ण प्रक्रिया आहे. Czochralski, Kyropoulos, आणि Float Zone पद्धती प्रत्येक अनुप्रयोगाच्या विशिष्ट आवश्यकतांवर अवलंबून अद्वितीय फायदे देतात, जसे की क्रिस्टल आकार, शुद्धता आणि वाढीचा वेग. तंत्रज्ञान जसजसे पुढे जात आहे, तसतसे या क्रिस्टल ग्रोथ तंत्रातील सुधारणा विविध उच्च-तंत्रज्ञान क्षेत्रात सिलिकॉन-आधारित उपकरणांचे कार्यप्रदर्शन वाढवतील.

---

सेमिकोरेक्स उच्च-गुणवत्तेची ऑफर करतेग्रेफाइट भागक्रिस्टल वाढ प्रक्रियेसाठी. आपल्याकडे काही चौकशी असल्यास किंवा अतिरिक्त तपशीलांची आवश्यकता असल्यास, कृपया आमच्याशी संपर्क साधण्यास अजिबात संकोच करू नका.

संपर्क फोन # +86-13567891907

ईमेल: sales@semicorex.com