Sincecrucibleay ginagamit bilang lalagyan at mayroong convection sa loob, dahil ang laki ng nabuong solong kristal ay tumataas, ang heat convection at temperature gradient uniformity ay nagiging mas mahirap kontrolin. Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng magnetic field upang gawin ang conductive melt na kumilos sa puwersa ng Lorentz, ang convection ay maaaring pabagalin o kahit na alisin upang makagawa ng de-kalidad na solong kristal na silikon.
Ayon sa uri ng magnetic field, maaari itong nahahati sa pahalang na magnetic field, vertical magnetic field at CUSP magnetic field:
Hindi maalis ng vertical magnetic field ang pangunahing convection dahil sa mga dahilan ng istruktura at bihirang ginagamit.
Ang direksyon ng bahagi ng magnetic field ng pahalang na magnetic field ay patayo sa pangunahing heat convection at partial forced convection ng crucible wall, na epektibong makakapigil sa paggalaw, mapanatili ang flatness ng growth interface, at mabawasan ang growth stripes.
Ang CUSP magnetic field ay may higit na pare-parehong daloy at heat transfer ng melt dahil sa simetriya nito, kaya ang pananaliksik sa vertical at CUSP magnetic field ay magkasabay.
Sa Tsina, napagtanto ng Xi'an University of Technology ang paggawa at mga eksperimento sa paghila ng kristal ng mga solong kristal na silikon gamit ang mga magnetic field nang mas maaga. Ang mga pangunahing produkto nito ay 6-8in sikat na uri, na naglalayong sa silicon wafer market para sa solar photovoltaic cells. Sa mga dayuhang bansa, tulad ng KAYEX sa United States at CGS sa Germany, ang kanilang mga pangunahing produkto ay 8-16in, na angkop para sa mga single crystal silicon rod sa antas ng ultra-large-scale integrated circuits at semiconductors. Mayroon silang monopolyo sa larangan ng magnetic field para sa paglaki ng malalaking diameter na mataas na kalidad na solong kristal at ang pinakakinatawan.
Ang pamamahagi ng magnetic field sa crucible area ng single crystal growth system ay ang pinaka-kritikal na bahagi ng magnet, kabilang ang lakas at pagkakapareho ng magnetic field sa gilid ng crucible, ang gitna ng crucible, at ang naaangkop na distansya sa ibaba ng likidong ibabaw. Ang pangkalahatang pahalang at pare-parehong transverse magnetic field, ang mga magnetic na linya ng puwersa ay patayo sa axis ng paglago ng kristal. Ayon sa magnetic effect at batas ng Ampere, ang coil ay pinakamalapit sa gilid ng crucible at ang lakas ng field ang pinakamalaki. Habang tumataas ang distansya, tumataas ang magnetic resistance ng hangin, unti-unting bumababa ang lakas ng field, at ito ang pinakamaliit sa gitna.
Ang papel ng superconducting magnetic field
Inhibiting thermal convection: Kung walang panlabas na magnetic field, ang molten na silicon ay magbubunga ng natural na convection sa panahon ng pag-init, na maaaring humantong sa hindi pantay na pamamahagi ng mga impurities at pagbuo ng mga kristal na depekto. Maaaring sugpuin ng panlabas na magnetic field ang kombeksyon na ito, na ginagawang mas pare-pareho ang pamamahagi ng temperatura sa loob ng natutunaw at binabawasan ang hindi pantay na pamamahagi ng mga impurities.
Pagkontrol sa rate ng paglago ng kristal: Maaaring makaapekto ang magnetic field sa rate at direksyon ng paglaki ng kristal. Sa pamamagitan ng tumpak na pagkontrol sa lakas at pamamahagi ng magnetic field, ang proseso ng paglago ng kristal ay maaaring ma-optimize at ang integridad at pagkakapareho ng kristal ay maaaring mapabuti. Sa panahon ng paglaki ng solong kristal na silikon, ang oxygen ay pumapasok sa silikon na natutunaw pangunahin sa pamamagitan ng kamag-anak na paggalaw ng natunaw at ang tunawan. Binabawasan ng magnetic field ang pagkakataon ng oxygen na makipag-ugnayan sa silicon melt sa pamamagitan ng pagbabawas ng convection ng melt, at sa gayon ay binabawasan ang dissolution ng oxygen. Sa ilang mga kaso, maaaring baguhin ng panlabas na magnetic field ang mga termodinamikong kondisyon ng natutunaw, tulad ng sa pamamagitan ng pagbabago ng pag-igting sa ibabaw ng natunaw, na maaaring makatulong sa volatilization ng oxygen, at sa gayon ay binabawasan ang nilalaman ng oxygen sa natutunaw.
Bawasan ang pagkatunaw ng oxygen at iba pang mga impurities: Ang oxygen ay isa sa mga karaniwang impurities sa paglaki ng mga silikon na kristal, na magiging sanhi ng pagkasira ng kalidad ng kristal. Ang magnetic field ay maaaring bawasan ang nilalaman ng oxygen sa matunaw, at sa gayon ay binabawasan ang paglusaw ng oxygen sa kristal at pagpapabuti ng kadalisayan ng kristal.
Pagbutihin ang panloob na istraktura ng kristal: Ang magnetic field ay maaaring makaapekto sa depektong istraktura sa loob ng kristal, tulad ng mga dislokasyon at mga hangganan ng butil. Sa pamamagitan ng pagbawas sa bilang ng mga depekto na ito at nakakaapekto sa kanilang pamamahagi, ang pangkalahatang kalidad ng kristal ay maaaring mapabuti.
Pagpapabuti ng mga katangian ng elektrikal ng mga kristal: Dahil ang mga magnetic field ay may malaking epekto sa microstructure sa panahon ng paglaki ng kristal, maaari nilang pahusayin ang mga electrical properties ng mga kristal, tulad ng resistivity at carrier lifetime, na mahalaga para sa paggawa ng mga high-performance na semiconductor device.
Maligayang pagdating sa sinumang mga customer mula sa buong mundo upang bisitahin kami para sa karagdagang talakayan!
https://www.semi-cera.com/
https://www.semi-cera.com/tac-coating-monocrystal-growth-parts/
https://www.semi-cera.com/cvd-coating/
Oras ng post: Hul-24-2024