Χωνευτήριο χαλαζία για τράβηγμα μονού κρυστάλλου πυριτίου

Το χωνευτήριο χαλαζίας Semicorex για το τράβηγμα μονού κρυστάλλου πυριτίου είναι το βασικό συστατικό στην κατασκευή γκοφρετών πυριτίου. Το στάδιο προετοιμασίας ενός κρυστάλλου καθορίζει τεχνικές παραμέτρους, όπως η διάμετρος, ο προσανατολισμός των κρυστάλλων, ο τύπος ντόπινγκ, το εύρος και η κατανομή της ειδικής αντίστασης, η συγκέντρωση οξυγόνου και άνθρακα, η διάρκεια ζωής του μειοψηφικού φορέα και τα ελαττώματα του πλέγματος του πυριτίου. Απαιτεί τα μικροελαττώματα, η συγκέντρωση οξυγόνου, οι ακαθαρσίες μετάλλων και η ομοιομορφία της συγκέντρωσης του φορέα να ελέγχονται σε ένα συγκεκριμένο εύρος.

Στη διαδικασία ανάπτυξης μονοκρυστάλλου Czochralski, το χωνευτήριο χαλαζία για τράβηγμα μονού κρυστάλλου πυριτίου πρέπει να αντέχει σε θερμοκρασίες υψηλότερες από το σημείο τήξης του πυριτίου (1420℃). Το χωνευτήριο χαλαζία είναι κυρίως ημιδιαφανές και αποτελείται από πολλαπλά στρώματα.

Το εξωτερικό στρώμα είναι μια περιοχή με υψηλή πυκνότητα φυσαλίδων, που ονομάζεται σύνθετο στρώμα φυσαλίδων. το εσωτερικό στρώμα είναι ένα διαφανές στρώμα 3-5 mm, που ονομάζεται στρώμα εξάντλησης φυσαλίδων. Η παρουσία του στρώματος εξάντλησης φυσαλίδων μειώνει την πυκνότητα της περιοχής επαφής χωνευτηρίου-διαλύματος, βελτιώνοντας έτσι την ανάπτυξη μονοκρυστάλλου.

Εφόσον το εσωτερικό στρώμα του χωνευτηρίου χαλαζία έρχεται σε άμεση επαφή με το υγρό πυριτίου, θα διαλύεται συνεχώς σε πυρίτιο και η μικροφυσαλίδα στο διαφανές στρώμα του χωνευτηρίου θα μεγαλώσει για να σπάσει και να απελευθερώσει τα σωματίδια χαλαζία και τις μικροφυσαλίδες. Αυτές οι ακαθαρσίες ρέουν στη συνέχεια μέσω ολόκληρου του τήγματος πυριτίου, επηρεάζοντας άμεσα την κρυστάλλωση και την ποιότητα του μονοκρυστάλλου πυριτίου.

Χωνευτήριο χαλαζίαγια το Silicon Single Crystal Tralling έρχεται σε άμεση επαφή με το υγρό πυριτίου, επομένως οι ακαθαρσίες και οι φυσαλίδες που δεν ελέγχονται αποτελεσματικά στη διαδικασία παραγωγής, θα επηρεάσουν προφανώς τα αποτελέσματα της έλξης των κρυστάλλων, ακόμη και θα οδηγήσουν σε αποτυχία έλξης κρυστάλλων και αλλοίωση/απορρίμματα υλικού. Επειδή οι γκοφρέτες μονοκρυστάλλου πυριτίου απαιτούν υψηλή καθαρότητα και το κόστος μιας διαδικασίας έλξης μονού κρυστάλλου είναι υψηλό, υπάρχουν υψηλές απαιτήσεις για το χωνευτήριο χαλαζία για μονοκρυσταλλικό τράβηγμα από πλευράς καθαρότητας, απόδοσης φυσαλίδων και σταθερότητας ποιότητας.

Ακαθαρσίες: Οι προσμίξεις επηρεάζουν άμεσα την απόδοση και την απόδοση των μονοκρυστάλλων. Επομένως, η περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες τουχαλαζίαςΤο χωνευτήριο που βρίσκεται σε άμεση επαφή με το τήγμα πυριτίου είναι ζωτικής σημασίας. Οι υπερβολικές ακαθαρσίες στο χωνευτήριο συχνά οδηγούν σε κρυστάλλωση στο χωνευτήριο χαλαζία (τοπική συσσώρευση ιόντων ακαθαρσίας που οδηγεί σε μειωμένο ιξώδες). Εάν η κρυστάλλωση συμβεί κοντά στην εσωτερική επιφάνεια, ένα υπερβολικά παχύ στρώμα τοπικής κρυστάλλωσης είναι επιρρεπές στο ξεφλούδισμα, αποτρέποντας περαιτέρω ανάπτυξη μονοκρυστάλλου. Εάν σχηματιστεί ένα παχύ στρώμα κρυστάλλωσης στο εξωτερικό τοίχωμα, είναι πιθανό να εμφανιστεί διόγκωση στο κάτω μέρος ή καμπυλότητα. Εάν η κρυστάλλωση διεισδύσει στο σώμα του χωνευτηρίου, μπορεί εύκολα να οδηγήσει σε μια σειρά σοβαρών συνεπειών όπως διαρροή πυριτίου.

Φυσαλίδες: Η ίδια η χαλαζιακή άμμος υψηλής καθαρότητας περιέχει εγκλείσματα αερίου-υγρού. Κατά τη διαδικασία έλξης κρυστάλλων, η εσωτερική επιφάνεια του χωνευτηρίου σε επαφή με το τήγμα πυριτίου διαλύεται συνεχώς στο τήγμα πυριτίου.  Οι μικροφυσαλίδες στο διαφανές στρώμα αυξάνονται συνεχώς και οι φυσαλίδες που βρίσκονται πιο κοντά στην πιο εσωτερική επιφάνεια σπάνε, απελευθερώνοντας μικροσωματίδια χαλαζία και μικροφυσαλίδες στο τήγμα πυριτίου. Οι ακαθαρσίες μέσα σε αυτά τα μικροσωματίδια και μικροφυσαλίδες μεταφέρονται σε ολόκληρο το τήγμα πυριτίου, επηρεάζοντας άμεσα την κρυστάλλωση του πυριτίου (ρυθμός απόδοσης, ρυθμός κρυστάλλωσης, χρόνος θέρμανσης, άμεσο κόστος επεξεργασίας, κ.λπ.) και την ποιότητα του μονοκρυσταλλικού πυριτίου (διάτρητες γκοφρέτες, μαύρα τσιπ, κ.λπ.).