Vad är temperaturgradienten för det termiska fältet i en enkristallugn?

Vad ärtermiskt fält?

Temperaturfältet förenkristalltillväxthänvisar till den rumsliga fördelningen av temperatur i en enkristallugn, även känd som det termiska fältet. Vid kalcinering är temperaturfördelningen i det termiska systemet relativt stabil, vilket kallas ett statiskt termiskt fält. Under tillväxten av en enskild kristall kommer det termiska fältet att förändras, vilket kallas ett dynamiskt termiskt fält.

När en enkristall växer, på grund av den kontinuerliga omvandlingen av fasen (flytande fas till fast fas), frigörs den latenta värmen i fast fas kontinuerligt. Samtidigt blir kristallen längre och längre, smältnivån sjunker hela tiden och värmeledning och strålning förändras. Därför förändras det termiska fältet, vilket kallas ett dynamiskt termiskt fält.

Vad är fast-vätskegränssnittet?

Vid ett visst ögonblick har varje punkt i ugnen en viss temperatur. Om vi ​​kopplar ihop punkterna i rummet med samma temperatur i temperaturfältet får vi en rumslig yta. På denna rumsliga yta är temperaturen lika överallt, vilket vi kallar en isoterm yta. Bland de isotermiska ytorna i enkristallugnen finns en mycket speciell isotermisk yta, som är gränsytan mellan den fasta fasen och den flytande fasen, så den kallas även fast-vätskegränsytan. Kristallen växer från fast-vätskegränssnittet.

Vad är temperaturgradient?

Temperaturgradienten hänvisar till ändringshastigheten för temperaturen i en punkt A i det termiska fältet till temperaturen i en närliggande punkt B. Det vill säga ändringshastigheten för temperaturen inom ett enhetsavstånd.

Närenkristall kiselväxer, det finns två former av fast och smälta i det termiska fältet, och det finns också två typer av temperaturgradienter:

▪ Den längsgående temperaturgradienten och radiella temperaturgradienten i kristallen.

▪ Den längsgående temperaturgradienten och radiella temperaturgradienten i smältan.

▪ Det här är två helt olika temperaturfördelningar, men den temperaturgradient vid gränssnittet mellan fast och vätska som mest kan påverka kristallisationstillståndet. Kristallens radiella temperaturgradient bestäms av kristallens longitudinella och tvärgående värmeledning, ytstrålningen och den nya positionen i värmefältet. Generellt sett är centrumtemperaturen hög och kanttemperaturen på kristallen låg. Den radiella temperaturgradienten för smältan bestäms huvudsakligen av värmarna runt den, så centrumtemperaturen är låg, temperaturen nära degeln är hög och den radiella temperaturgradienten är alltid positiv.

En rimlig temperaturfördelning av det termiska fältet måste uppfylla följande villkor:

▪ Den längsgående temperaturgradienten i kristallen är tillräckligt stor, men inte för stor, för att säkerställa att det finns tillräckligt med värmeavledningskapacitet underkristalltillväxtför att ta bort det latenta kristallisationsvärmet.

▪ Den longitudinella temperaturgradienten i smältan är relativt stor, vilket säkerställer att inga nya kristallkärnor genereras i smältan. Men om den är för stor är det lätt att orsaka dislokationer och brott.

▪ Den longitudinella temperaturgradienten vid kristallisationsgränsytan är lämpligt stor och bildar därigenom den nödvändiga underkylningen, så att enkristallen har tillräckligt med tillväxtmoment. Den bör inte vara för stor, annars kommer strukturella defekter att uppstå och den radiella temperaturgradienten bör vara så liten som möjligt för att göra kristallisationsgränsytan platt.

VeTek Semiconductor är en professionell kinesisk tillverkare avSiC-kristalltillväxt porös grafit, Monokristallin dragningsdegel, Dra Silicon Single Crystal Jig, Degel för monokristallint kisel, Tantalkarbidbelagt rör för kristalltillväxt.  VeTek Semiconductor har åtagit sig att tillhandahålla avancerade lösningar för olika SiC Wafer-produkter för halvledarindustrin.

Om du är intresserad av ovanstående produkter är du välkommen att kontakta oss direkt.  

Mob: +86-180 6922 0752

WhatsAPP: +86 180 6922 0752

E-post: anny@veteksemi.com