Mivelolvasztótégelytartályként használják, és belül konvekció van, mivel a keletkezett egykristály mérete növekszik, a hőkonvekció és a hőmérsékleti gradiens egyenletessége egyre nehezebbé válik. Mágneses mező hozzáadásával a vezetőképes olvadék a Lorentz-erőre hat, a konvekció lelassítható vagy akár meg is szűnik, így kiváló minőségű egykristályos szilícium állítható elő.
A mágneses mező típusa szerint vízszintes mágneses mezőre, függőleges mágneses mezőre és CUSP mágneses mezőre osztható:
A függőleges mágneses tér szerkezeti okok miatt nem tudja kiküszöbölni a fő konvekciót, és ritkán használják.
A vízszintes mágneses tér mágneses térkomponensének iránya merőleges a tégely falának fő hőkonvekciójára és részleges kényszerkonvekciójára, ami hatékonyan gátolja a mozgást, fenntartja a növekedési határfelület síkságát és csökkenti a növekedési csíkokat.
A CUSP mágneses tér szimmetriájának köszönhetően egyenletesebb az ömledék áramlása és hőátadása, így a függőleges és a CUSP mágneses mezők kutatása kéz a kézben folyik.
Kínában a Xi'an Műszaki Egyetem már korábban megvalósította a szilícium egykristályok mágneses mezők felhasználásával történő előállítását és kristályhúzási kísérleteit. Fő termékei a 6-8 hüvelykes népszerű típusok, amelyek a napelemek szilícium szelet piacát célozzák. A külföldi országokban, mint például a KAYEX az Egyesült Államokban és a CGS Németországban, fő termékeik a 8-16 hüvelykesek, amelyek alkalmasak egykristályos szilícium rudak készítésére ultra-nagyméretű integrált áramkörök és félvezetők szintjén. Monopóliummal rendelkeznek a mágneses mezők területén a nagy átmérőjű, kiváló minőségű egykristályok növekedéséhez, és a legreprezentatívabbak.
A mágneses tér eloszlása az egykristály-növekedési rendszer tégely területén a mágnes legkritikusabb része, beleértve a mágneses tér erősségét és egyenletességét a tégely szélén, a tégely közepén és a megfelelő távolság a folyadék felszíne alatt. A teljes vízszintes és egyenletes keresztirányú mágneses tér, a mágneses erővonalak merőlegesek a kristálynövekedés tengelyére. A mágneses hatás és az Amper-törvény szerint a tekercs van a legközelebb a tégely széléhez, és a térerősség a legnagyobb. A távolság növekedésével a levegő mágneses ellenállása nő, a térerősség fokozatosan csökken, és a középpontban a legkisebb.
A szupravezető mágneses tér szerepe
Termikus konvekció gátlása: Külső mágneses tér hiányában az olvadt szilícium melegítés közben természetes konvekciót hoz létre, ami a szennyeződések egyenetlen eloszlásához és kristályhibák kialakulásához vezethet. A külső mágneses tér elnyomhatja ezt a konvekciót, egyenletesebbé téve a hőmérséklet-eloszlást az olvadék belsejében, és csökkentve a szennyeződések egyenetlen eloszlását.
A kristálynövekedés sebességének szabályozása: A mágneses tér befolyásolhatja a kristálynövekedés sebességét és irányát. A mágneses tér erősségének és eloszlásának pontos szabályozásával a kristálynövekedési folyamat optimalizálható, és javítható a kristály integritása és egyenletessége. Az egykristályos szilícium növekedése során az oxigén főként az olvadék és a tégely egymáshoz viszonyított mozgása révén kerül a szilícium-olvadékba. A mágneses tér csökkenti annak esélyét, hogy oxigén érintkezzen a szilícium olvadékkal az olvadék konvekciójának csökkentésével, ezáltal csökkentve az oxigén oldódását. Egyes esetekben a külső mágneses tér megváltoztathatja az olvadék termodinamikai viszonyait, például az olvadék felületi feszültségének megváltoztatásával, ami elősegítheti az oxigén elpárologtatását, ezáltal csökkentve az olvadék oxigéntartalmát.
Csökkentse az oxigén és más szennyeződések feloldódását: Az oxigén a szilíciumkristályok növekedésében az egyik gyakori szennyeződés, ami a kristály minőségének romlását okozza. A mágneses tér csökkentheti az olvadék oxigéntartalmát, ezáltal csökkentve az oxigén feloldódását a kristályban és javítva a kristály tisztaságát.
Javítsa a kristály belső szerkezetét: A mágneses mező befolyásolhatja a kristályon belüli szerkezeti hibákat, például diszlokációkat és szemcsehatárokat. E hibák számának csökkentésével és eloszlásuk befolyásolásával a kristály általános minősége javítható.
A kristályok elektromos tulajdonságainak javítása: Mivel a mágneses mezők a kristálynövekedés során jelentős hatással vannak a mikroszerkezetre, javíthatják a kristályok elektromos tulajdonságait, például az ellenállást és a hordozó élettartamát, amelyek kulcsfontosságúak a nagy teljesítményű félvezető eszközök gyártásához.
Üdvözlünk minden ügyfelet a világ minden tájáról, hogy látogassanak el hozzánk további beszélgetésre!
https://www.semi-cera.com/
https://www.semi-cera.com/tac-coating-monocrystal-growth-parts/
https://www.semi-cera.com/cvd-coating/
Feladás időpontja: 2024. július 24