Din moment cecreuzeteste folosit ca container și există convecție în interior, pe măsură ce dimensiunea monocristalului generat crește, convecția căldurii și uniformitatea gradientului de temperatură devin mai dificil de controlat. Adăugând câmp magnetic pentru a face topirea conductivă să acționeze asupra forței Lorentz, convecția poate fi încetinită sau chiar eliminată pentru a produce siliciu monocristal de înaltă calitate.
În funcție de tipul de câmp magnetic, acesta poate fi împărțit în câmp magnetic orizontal, câmp magnetic vertical și câmp magnetic CUSP:
Câmpul magnetic vertical nu poate elimina convecția principală din motive structurale și este rar utilizat.
Direcția componentei câmpului magnetic a câmpului magnetic orizontal este perpendiculară pe convecția principală a căldurii și pe convecția forțată parțială a peretelui creuzetului, ceea ce poate inhiba efectiv mișcarea, menține planeitatea interfeței de creștere și reduce dungile de creștere.
Câmpul magnetic CUSP are un flux mai uniform și un transfer de căldură al topiturii datorită simetriei sale, astfel încât cercetările asupra câmpurilor magnetice verticale și CUSP au mers mână în mână.
În China, Universitatea de Tehnologie Xi'an a realizat mai devreme experimentele de producție și de extragere a cristalelor de siliciu monocristal folosind câmpuri magnetice. Produsele sale principale sunt tipuri populare de 6-8 in, care sunt destinate pieței de placă de siliciu pentru celule solare fotovoltaice. În țări străine, cum ar fi KAYEX în Statele Unite și CGS în Germania, produsele lor principale sunt 8-16in, care sunt potrivite pentru tije de siliciu monocristal la nivelul circuitelor integrate și semiconductorilor la scară ultra-largă. Ei au monopol în domeniul câmpurilor magnetice pentru creșterea monocristalelor de înaltă calitate cu diametru mare și sunt cele mai reprezentative.
Distribuția câmpului magnetic în zona creuzetului a sistemului de creștere cu un singur cristal este partea cea mai critică a magnetului, inclusiv puterea și uniformitatea câmpului magnetic la marginea creuzetului, centrul creuzetului și corespunzătoare. distanta sub suprafata lichidului. Câmpul magnetic transversal orizontal și uniform, liniile magnetice de forță sunt perpendiculare pe axa de creștere a cristalului. Conform efectului magnetic și legii lui Ampere, bobina este cea mai apropiată de marginea creuzetului și intensitatea câmpului este cea mai mare. Pe măsură ce distanța crește, rezistența magnetică a aerului crește, puterea câmpului scade treptat și este cea mai mică în centru.
Rolul câmpului magnetic supraconductor
Inhibarea convecției termice: În absența unui câmp magnetic extern, siliciul topit va produce convecție naturală în timpul încălzirii, ceea ce poate duce la distribuția neuniformă a impurităților și formarea de defecte cristaline. Câmpul magnetic extern poate suprima această convecție, făcând distribuția temperaturii în interiorul topiturii mai uniformă și reducând distribuția neuniformă a impurităților.
Controlul ratei de creștere a cristalelor: Câmpul magnetic poate afecta viteza și direcția de creștere a cristalelor. Prin controlul precis al puterii și distribuției câmpului magnetic, procesul de creștere a cristalului poate fi optimizat și integritatea și uniformitatea cristalului pot fi îmbunătățite. În timpul creșterii siliciului monocristal, oxigenul intră în topitura de siliciu în principal prin mișcarea relativă a topiturii și a creuzetului. Câmpul magnetic reduce șansa ca oxigenul să intre în contact cu topitura de siliciu prin reducerea convecției topiturii, reducând astfel dizolvarea oxigenului. În unele cazuri, câmpul magnetic extern poate modifica condițiile termodinamice ale topiturii, cum ar fi prin modificarea tensiunii superficiale a topiturii, ceea ce poate ajuta la volatilizarea oxigenului, reducând astfel conținutul de oxigen din topitură.
Reduceți dizolvarea oxigenului și a altor impurități: Oxigenul este una dintre impuritățile comune în creșterea cristalelor de siliciu, ceea ce va duce la deteriorarea calității cristalului. Câmpul magnetic poate reduce conținutul de oxigen din topitură, reducând astfel dizolvarea oxigenului din cristal și îmbunătățind puritatea cristalului.
Îmbunătățiți structura internă a cristalului: câmpul magnetic poate afecta structura defectuoasă din interiorul cristalului, cum ar fi dislocațiile și limitele de cereale. Prin reducerea numărului acestor defecte și afectarea distribuției lor, calitatea generală a cristalului poate fi îmbunătățită.
Îmbunătățirea proprietăților electrice ale cristalelor: Deoarece câmpurile magnetice au un efect semnificativ asupra microstructurii în timpul creșterii cristalelor, ele pot îmbunătăți proprietățile electrice ale cristalelor, cum ar fi rezistivitatea și durata de viață a purtătorului, care sunt cruciale pentru fabricarea dispozitivelor semiconductoare de înaltă performanță.
Bun venit oricăror clienți din întreaga lume să ne viziteze pentru o discuție suplimentară!
https://www.semi-cera.com/
https://www.semi-cera.com/tac-coating-monocrystal-growth-parts/
https://www.semi-cera.com/cvd-coating/
Ora postării: 24-iul-2024