कार्बन-आधारित थर्मल फील्ड सिस्टम

1. कार्बन-आधारित थर्मल फील्डची भूमिका इन्सुलेशन घटकांपासून विंडो नियामकांवर प्रक्रिया करण्यासाठी विकसित झाली आहे

कार्बन-आधारित थर्मल फील्डचे मूल्य पारंपारिक थर्मल इन्सुलेशनच्या पलीकडे आहे. आधुनिक क्रिस्टल ग्रोथ सिस्टीममध्ये, हे सर्वसमावेशक प्रक्रिया नियंत्रण प्लॅटफॉर्म म्हणून कार्य करते जे क्रिस्टल गुणवत्ता, उत्पादकता आणि ऑपरेटिंग खर्चावर थेट प्रभाव पाडते. त्याची मुख्य कार्ये चार स्तरांमध्ये सारांशित केली जाऊ शकतात:

सार्वजनिकरीत्या उपलब्ध उपकरणे वैशिष्ट्ये सूचित करतात की फोटोव्होल्टेइक झोक्रॅल्स्की (CZ) क्रिस्टल ग्रोथ टेक्नॉलॉजीने मोठ्या भट्टी, मोठे थर्मल फील्ड, वाढीव चार्जिंग क्षमता, बुद्धिमान क्रिस्टल पुलिंग आणि प्रगत कमी-ऑक्सिजन नियंत्रण द्वारे वैशिष्ट्यीकृत नवीन टप्प्यात प्रवेश केला आहे.

प्रकाशित वैशिष्ट्यांनुसार, काही प्रगत क्रिस्टल ग्रोथ सिस्टीममध्ये Φ1700 × 2100 मिमीच्या मुख्य चेंबरचा आकार आहे आणि 42 इंच व्यासापर्यंत थर्मल फील्डला समर्थन आहे. सुसंगत क्रूसिबल आकारांमध्ये अनुक्रमे 700 किलो, 1000 किलो, 1200 किलो आणि 1300 किलो चार्जिंग क्षमतेशी संबंधित 33, 37, 40 आणि 42 इंचांचा समावेश आहे.

याव्यतिरिक्त, या प्रणाली ऑपरेशनल कार्यक्षमतेमध्ये लक्षणीय सुधारणा दर्शवतात, यासह:

· स्थिर-व्यास वाढीचा वीज वापर 42 kW इतका कमी

· थंड पाण्याचा वापर 20 m³/h इतका कमी

· दैनिक क्रिस्टल आउटपुट 200 किलो पेक्षा जास्त

· सतत Czochralski (CCz) तंत्रज्ञान आणि चुंबकीय क्षेत्र-सहाय्यक क्रिस्टल ग्रोथ कॉन्फिगरेशनसह सुसंगतता

या घडामोडी सूचित करतात की थर्मल फील्ड डिझाइन क्रिस्टल गुणवत्ता, उत्पादन कार्यक्षमता आणि एकूण उत्पादन खर्च निर्धारित करण्यासाठी एक महत्त्वपूर्ण घटक बनला आहे.

2. भट्टीचे परिमाण

2.1 फोटोव्होल्टेइक CZ सिंगल क्रिस्टल ग्रोथ फर्नेसेस

CZ क्रिस्टल ग्रोथ फर्नेसच्या स्केलिंगमध्ये फर्नेसची परिमाणे वाढवण्यापेक्षा कितीतरी जास्त गोष्टींचा समावेश होतो. यशस्वी मोठ्या प्रमाणात भट्टीच्या डिझाइनसाठी खालील पॅरामीटर्सचे समन्वित ऑप्टिमायझेशन आवश्यक आहे:

· मुख्य चेंबर व्यास

· सहायक चेंबरची उंची

· घसा उघडण्याचे परिमाण

· क्रूसिबल आकार

· हीट शील्ड क्लीयरन्स

· फीडिंग इंटरफेस

· व्हॅक्यूम आणि एक्झॉस्ट मार्ग

मोठ्या प्रमाणात भट्टीच्या डिझाइनमागील विशिष्ट अभियांत्रिकी तर्क खाली सारांशित केले आहे:

प्रारंभिक शुल्क क्षमता

हे एका वेळी क्रूसिबलमध्ये लोड केलेल्या कच्च्या मालाच्या प्रमाणाचा संदर्भ देते आणि थेट क्रूसिबल आकाराद्वारे निर्धारित केले जाते. सार्वजनिकरीत्या उपलब्ध उपकरणे वैशिष्ट्ये सामान्यत: 700 kg ते 1300 kg पर्यंतची क्षमता दर्शवतात.

प्रति भट्टी मोहीम एकूण शुल्क क्षमता

यामध्ये एकापेक्षा जास्त रिचार्ज सायकल किंवा संपूर्ण उत्पादन चालू असताना सतत फीडिंग ऑपरेशन्स समाविष्ट आहेत. परिणामी, भट्टीच्या मोहिमेदरम्यान प्रक्रिया केलेली एकूण सामग्री प्रारंभिक शुल्कापेक्षा लक्षणीय जास्त असू शकते.

उदाहरणार्थ, सार्वजनिक प्रॉस्पेक्टस दस्तऐवजांमध्ये उघड केलेल्या उद्योग तुलना दर्शवितात की:

· 32-इंच थर्मल फील्ड प्रत्येक भट्टीच्या मोहिमेवर 3000 किलो सामग्रीपर्यंत प्रक्रिया करू शकते.

· 36-इंच थर्मल फील्ड प्रत्येक भट्टीच्या मोहिमेवर 3500 किलो सामग्रीपर्यंत प्रक्रिया करू शकते.

ही मूल्ये क्रूसिबलच्या एकवेळ लोडिंग क्षमतेपेक्षा संपूर्ण ऑपरेटिंग सायकल दरम्यान एकूण उत्पादन दर्शवतात.

2.2 SiC PVT क्रिस्टल ग्रोथ फर्नेसेस

सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) PVT क्रिस्टल ग्रोथ फर्नेसेस स्केलिंग करणे हे पारंपारिक सिलिकॉन CZ सिस्टीम वाढवण्यापेक्षा खूपच आव्हानात्मक आहे.

झोक्रॅल्स्की प्रक्रियेच्या विपरीत, SiC क्रिस्टल्स वितळलेल्या अवस्थेतून उगवले जात नाहीत. त्याऐवजी, भौतिक वाष्प वाहतूक (PVT) अत्यंत उच्च तापमानात SiC स्त्रोत पावडरच्या उदात्तीकरणावर अवलंबून असते. व्युत्पन्न केलेल्या वाफेच्या प्रजाती अक्षीय तापमान ग्रेडियंटसह वाहून नेल्या जातात आणि नंतर तुलनेने थंड SiC बीज क्रिस्टलवर स्फटिक बनतात.

रॉयल सोसायटी ऑफ केमिस्ट्री (RSC, 2026) द्वारे 150 mm SiC PVT क्रिस्टल ग्रोथ वर प्रकाशित केलेल्या अभ्यासात थर्मल सिस्टीमचे वर्णन पाच प्राथमिक घटकांनी केले आहे:

· थर्मल इन्सुलेशन वाटले

· ग्रेफाइट क्रूसिबल

· SiC बीज क्रिस्टल

· SiC स्त्रोत सामग्री

· प्रतिरोधक हीटर

क्रिस्टलच्या वाढीदरम्यान, स्त्रोत पावडर उच्च तापमानाखाली उदात्तीकरण करते, ज्यामुळे वाष्प-फेज प्रजाती तयार होतात ज्या तापमान ग्रेडियंटच्या खाली वरच्या दिशेने स्थलांतरित होतात आणि कमी-तापमानाच्या सीड क्रिस्टलवर एक क्रिस्टल तयार होण्याआधी जमा होतात.

परिणामी, SiC PVT भट्टीचा आकार वाढवणे ही केवळ उच्च तापमान साध्य करण्याची बाब नाही. प्राथमिक अभियांत्रिकी आव्हानांमध्ये हे समाविष्ट आहे:

a पुरेसा अक्षीय तापमान ग्रेडियंट राखणेउदात्तीकरण-वाहतूक-क्रिस्टलायझेशन प्रक्रिया सतत चालविण्यासाठी.

b रेडियल तापमान ग्रेडियंट कमी करणेथर्मल स्ट्रेस कमी करण्यासाठी, क्रिस्टल क्रॅकिंग टाळण्यासाठी आणि पॉलीटाइप ट्रान्सफॉर्मेशन दडपण्यासाठी.

c थर्मल फील्ड स्थिरता जतन करणेसंपूर्ण वाढ प्रक्रियेत स्त्रोत पावडर हळूहळू वापरली जाते.

d नियंत्रण करण्यायोग्य क्रिस्टल ग्रोथ इंटरफेस राखणे8-इंच आणि भविष्यातील 12-इंच SiC वेफर उत्पादनाच्या संक्रमणादरम्यान.

सिलिकॉन क्रिस्टल वाढीच्या तुलनेत, SiC PVT सिस्टीममधील थर्मल फील्डने लक्षणीय उच्च तापमान स्थिरता आणि अधिक अचूक थर्मल नियंत्रण प्रदान केले पाहिजे, ज्यामुळे थर्मल फील्ड डिझाइन मोठ्या-व्यास SiC क्रिस्टल उत्पादनासाठी सर्वात गंभीर तंत्रज्ञानांपैकी एक बनते.

3. उपकरणे डिझाइन आणि थर्मल फील्ड कामगिरी दरम्यान गंभीर जोडणी

फर्नेस कॉन्फिगरेशन, थर्मल फील्ड डिझाइन, क्रिस्टल गुणवत्ता आणि उत्पादन खर्च यांच्यातील परस्परसंवाद खालीलप्रमाणे सारांशित केला जाऊ शकतो:

क्रिस्टल ग्रोथ उपकरणांची सतत उत्क्रांती हे दर्शविते की थर्मल फील्ड आता केवळ निष्क्रिय संरचनात्मक असेंब्ली राहिलेली नाही. त्याऐवजी, ही एक एकीकृत प्रक्रिया-नियंत्रण प्रणाली बनली आहे जी एकाच वेळी उष्णता हस्तांतरण, द्रव गतिशीलता, वस्तुमान वाहतूक, अशुद्धता वितरण आणि क्रिस्टल गुणवत्ता नियंत्रित करते.

वेफरचा व्यास सतत वाढत असताना आणि सेमीकंडक्टर सामग्री अधिक प्रगत होत असल्याने, भविष्यातील थर्मल फील्ड सिस्टम उच्च उत्पादकता, कमी दोष घनता आणि सुधारित उत्पादन कार्यक्षमता प्राप्त करण्यासाठी डिजिटल सिम्युलेशन, मल्टी-फिजिक्स ऑप्टिमायझेशन, बुद्धिमान तापमान नियंत्रण आणि सानुकूलित कार्बन-ग्रेफाइट घटक डिझाइनवर अधिकाधिक अवलंबून राहतील.

Semicorex उच्च-कार्यक्षमतेचा सर्वसमावेशक पोर्टफोलिओ पुरवतोग्रेफाइटआणिक्वार्ट्जसिलिकॉन आणि SiC क्रिस्टल ग्रोथ ऍप्लिकेशन्समध्ये वापरल्या जाणाऱ्या प्रगत थर्मल फील्ड सिस्टमसाठी घटक. आमची उत्पादने उत्कृष्ट थर्मल स्थिरता, विस्तारित सेवा आयुष्य आणि अपवादात्मक प्रक्रिया सुसंगतता प्रदान करण्यासाठी इंजिनिअर केलेली आहेत. सानुकूलित उपाय किंवा अतिरिक्त तांत्रिक माहितीसाठी, कृपया आमच्या अभियांत्रिकी कार्यसंघाशी मोकळ्या मनाने संपर्क साधा.

फोन: +८६-१३५६७८९१९०७

ईमेल: sales@semicorex.com