1. Ładowanie
Umieścić pokryty tyglem kwarcowym na stole wymiany ciepła, dodać surowiec krzemowy, następnie zainstalować sprzęt grzewczy, sprzęt izolacyjny i pokrywę pieca, opróżnić piec, aby zmniejszyć ciśnienie w piecu do 0,05-0,1 mbar i utrzymać próżnię. Wprowadź argon jako gaz ochronny, aby utrzymać ciśnienie w piecu zasadniczo na poziomie około 400-600 mbar.
2. Ogrzewanie
Do ogrzania korpusu pieca użyj grzejnika grafitowego, najpierw odparuj wilgoć zaadsorbowaną na powierzchni części grafitowych, warstwy izolacyjnej, surowców krzemowych itp., a następnie powoli podgrzej, aby temperatura tygla kwarcowego osiągnęła około 1200-1300℃. Proces ten trwa 4-5h.
3. Topienie
Wprowadź argon jako gaz ochronny, aby utrzymać ciśnienie w piecu zasadniczo na poziomie około 400-600 mbar. Stopniowo zwiększaj moc grzania, aby dostosować temperaturę w tyglu do około 1500℃, a surowiec krzemowy zaczyna się topić. Zostaw około 1500℃podczas procesu topienia, aż do zakończenia topienia. Proces ten trwa około 20-22 godzin.
4. Wzrost kryształów
Po stopieniu surowca krzemowego moc grzejna jest zmniejszana tak, aby temperatura tygla spadła do około 1420-1440℃, czyli temperatura topnienia krzemu. Następnie tygiel kwarcowy stopniowo przesuwa się w dół lub urządzenie izolacyjne stopniowo podnosi się, tak że tygiel kwarcowy powoli opuszcza strefę grzewczą i rozpoczyna wymianę ciepła z otoczeniem; w tym samym czasie przez płytę chłodzącą przepuszcza się wodę, aby obniżyć temperaturę stopu od dołu, a na dnie najpierw tworzy się krystaliczny krzem. Podczas procesu wzrostu granica faz ciało stałe-ciecz zawsze pozostaje równoległa do płaszczyzny poziomej, aż do zakończenia wzrostu kryształów. Proces ten trwa około 20-22 godzin.
5. Wyżarzanie
Po zakończeniu wzrostu kryształów, ze względu na duży gradient temperatury pomiędzy dolną i górną częścią kryształu, we wlewku może wystąpić naprężenie termiczne, które łatwo jest ponownie rozbić podczas podgrzewania płytki krzemowej i przygotowania akumulatora . Dlatego po zakończeniu wzrostu kryształów wlewek krzemowy utrzymuje się w pobliżu temperatury topnienia przez 2-4 godziny, aby ujednolicić temperaturę wlewka krzemowego i zmniejszyć naprężenia termiczne.
6. Chłodzenie
Po wyżarzeniu wlewka krzemowego w piecu należy wyłączyć zasilanie grzewcze, podnieść urządzenie termoizolacyjne lub całkowicie opuścić wlewek krzemowy i wprowadzić duży przepływ argonu do pieca, aby stopniowo obniżyć temperaturę wlewka krzemowego do bliskiej temperatura pokojowa; jednocześnie ciśnienie gazu w piecu stopniowo wzrasta, aż osiągnie ciśnienie atmosferyczne. Proces ten trwa około 10 godzin.
Czas publikacji: 20 września 2024 r
