Mchakato wa ukuaji wa silicon moja ya kioo unafanywa kabisa katika uwanja wa joto. Uga mzuri wa mafuta unafaa katika kuboresha ubora wa fuwele na una ufanisi wa juu wa ukatilishaji. Muundo wa sehemu ya joto kwa kiasi kikubwa huamua mabadiliko na mabadiliko ya viwango vya joto katika uwanja wa joto unaobadilika. Mtiririko wa gesi katika chumba cha tanuru na tofauti katika vifaa vinavyotumiwa katika uwanja wa joto huamua moja kwa moja maisha ya huduma ya uwanja wa joto. Uga wa joto ulioundwa isivyofaa sio tu kwamba hufanya iwe vigumu kukuza fuwele zinazokidhi mahitaji ya ubora, lakini pia hauwezi kukuza fuwele moja kamili chini ya mahitaji fulani ya mchakato. Hii ndiyo sababu tasnia ya silicon ya Czochralski monocrystalline silicon inachukulia muundo wa uwanja wa mafuta kama teknolojia ya msingi na inawekeza rasilimali kubwa ya wafanyikazi na nyenzo katika utafiti na maendeleo ya uwanja wa mafuta.
Mfumo wa joto unajumuisha vifaa mbalimbali vya shamba la joto. Tutaanzisha kwa ufupi tu vifaa vinavyotumiwa kwenye uwanja wa joto. Kuhusu usambazaji wa hali ya joto katika uwanja wa mafuta na athari zake kwenye kuvuta kioo, hatutachambua hapa. Nyenzo ya uga wa joto inarejelea tanuru ya utupu ya ukuaji wa fuwele. Sehemu za kimuundo na zisizo na joto za chumba, ambazo ni muhimu kuunda kitambaa sahihi cha joto karibu na semiconductor kuyeyuka na fuwele.
moja. vifaa vya muundo wa shamba la joto
Nyenzo ya msingi ya kukuza silikoni ya fuwele moja kwa njia ya Czochralski ni grafiti ya usafi wa hali ya juu. Vifaa vya grafiti vina jukumu muhimu sana katika tasnia ya kisasa. Katika utayarishaji wa silikoni ya fuwele moja kwa mbinu ya Czochralski, inaweza kutumika kama vipengee vya miundo ya uga wa joto kama vile hita, mirija ya mwongozo, crucibles, mirija ya insulation, na trei za kusagwa.
Nyenzo za grafiti zilichaguliwa kutokana na urahisi wa maandalizi kwa kiasi kikubwa, usindikaji na sifa za upinzani wa joto la juu. Carbon kwa namna ya almasi au grafiti ina kiwango cha juu cha kuyeyuka kuliko kipengele chochote au kiwanja. Nyenzo za grafiti ni nguvu kabisa, hasa kwa joto la juu, na conductivity yake ya umeme na mafuta pia ni nzuri kabisa. Uendeshaji wake wa umeme huifanya kufaa kama nyenzo ya kuchemshia, na ina upitishaji wa kuridhisha wa joto ambao unaweza kusambaza sawasawa joto linalotokana na hita kwenye sehemu ya kusulubiwa na sehemu zingine za uwanja wa joto. Hata hivyo, kwa joto la juu, hasa kwa umbali mrefu, njia kuu ya uhamisho wa joto ni mionzi.
Sehemu za grafiti mwanzoni huundwa na ukandamizaji wa extrusion au isostatic ya chembe laini za kaboni iliyochanganywa na binder. Sehemu za grafiti za ubora wa juu kawaida hushinikizwa isostatically. Sehemu nzima kwanza hutiwa kaboni na kisha kuchorwa kwa joto la juu sana, karibu na 3000 ° C. Sehemu zinazotengenezwa kutoka kwa monolithi hizi mara nyingi husafishwa katika anga iliyo na klorini kwa joto la juu ili kuondoa uchafuzi wa chuma ili kuzingatia mahitaji ya sekta ya semiconductor. Hata hivyo, hata kwa utakaso sahihi, viwango vya uchafuzi wa chuma ni amri za ukubwa wa juu kuliko kuruhusiwa na vifaa vya silicon moja ya fuwele. Kwa hivyo, utunzaji lazima uchukuliwe katika muundo wa uwanja wa joto ili kuzuia uchafuzi wa vitu hivi usiingie kwenye uso wa kuyeyuka au fuwele.
Nyenzo za grafiti zinaweza kupenyeza kidogo, ambayo inaruhusu chuma kilichobaki ndani kufikia uso kwa urahisi. Kwa kuongeza, monoksidi ya silicon iliyopo kwenye gesi ya kusafisha karibu na uso wa grafiti inaweza kupenya ndani ya nyenzo nyingi na kuguswa.
Hita za tanuru za silicon moja za awali zilitengenezwa kwa metali za kinzani kama vile tungsten na molybdenum. Teknolojia ya usindikaji wa grafiti inapoendelea kukomaa, sifa za umeme za viunganishi kati ya vijenzi vya grafiti huwa dhabiti, na hita za tanuru za silicon moja zimebadilisha kabisa tungsten na molybdenum na hita nyingine za nyenzo. Nyenzo za grafiti zinazotumiwa sana kwa sasa ni grafiti ya isostatic. semicera inaweza kutoa vifaa vya grafiti vilivyoboreshwa kwa hali ya juu.
Katika tanuu za silicon za fuwele za Czochralski, nyenzo za mchanganyiko wa C/C wakati mwingine hutumiwa, na sasa hutumiwa kutengeneza bolts, karanga, crucibles, sahani za kubeba mzigo na vipengele vingine. Nyenzo zenye mchanganyiko wa kaboni/kaboni (c/c) ni nyuzinyuzi za kaboni zilizoimarishwa kwa nyenzo zenye mchanganyiko wa kaboni. Zina nguvu mahususi za hali ya juu, moduli maalum ya juu, mgawo wa upanuzi wa chini wa mafuta, upitishaji mzuri wa umeme, ugumu mkubwa wa fracture, mvuto maalum wa chini, upinzani wa mshtuko wa mafuta, upinzani wa kutu, Ina safu ya mali bora kama vile upinzani wa joto la juu na kwa sasa inaenea sana. kutumika katika anga, mbio za magari, biomaterials na nyanja nyingine kama aina mpya ya nyenzo sugu ya joto la juu. Kwa sasa, kikwazo kikuu kinachokabiliwa na nyenzo za ndani za C/C ni masuala ya gharama na maendeleo ya viwanda.
Kuna vifaa vingine vingi vinavyotumiwa kuunda mashamba ya joto. Grafiti iliyoimarishwa ya nyuzi za kaboni ina mali bora ya mitambo; hata hivyo, ni ghali zaidi na inaweka mahitaji mengine ya kubuni. Silicon carbide (SiC) ni nyenzo bora zaidi kuliko grafiti kwa njia nyingi, lakini ni ghali zaidi na ni vigumu kutengeneza sehemu za kiasi kikubwa. Hata hivyo, SiC mara nyingi hutumiwa kama mipako ya CVD ili kuongeza maisha ya sehemu za grafiti zilizoathiriwa na gesi ya silicon monoksidi yenye fujo na pia kupunguza uchafuzi kutoka kwa grafiti. Mipako mnene ya silicon ya silicon ya CVD huzuia kwa ufanisi uchafu ndani ya nyenzo za grafiti ndogo kufikia uso.
Nyingine ni kaboni ya CVD, ambayo pia inaweza kuunda safu mnene juu ya sehemu za grafiti. Nyenzo zingine zinazostahimili halijoto ya juu, kama vile molybdenum au kauri zinazoendana na mazingira, zinaweza kutumika ambapo hakuna hatari ya kuchafuliwa na kuyeyuka. Hata hivyo, kauri za oksidi zina ufaafu mdogo wa kugusana moja kwa moja na nyenzo za grafiti kwenye joto la juu, mara nyingi huacha mbadala chache ikiwa insulation inahitajika. Moja ni hexagonal boroni nitridi (wakati mwingine huitwa grafiti nyeupe kutokana na mali sawa), lakini ina sifa mbaya za mitambo. Molybdenum kwa ujumla inafaa kwa matumizi ya halijoto ya juu kwa sababu ya gharama yake ya wastani, mtawanyiko mdogo katika fuwele za silicon, na mgawo wa chini wa utengano, kama 5 × 108, ambayo inaruhusu uchafuzi wa molybdenum kabla ya kuharibu muundo wa fuwele.
mbili. Vifaa vya insulation ya mafuta ya shamba
Nyenzo za insulation zinazotumiwa zaidi ni kaboni iliyohisiwa katika aina mbalimbali. Hisia ya kaboni imetengenezwa kwa nyuzi nyembamba ambazo hufanya kama insulation ya mafuta kwa sababu huzuia mionzi ya joto mara nyingi kwa umbali mfupi. kaboni laini inayohisiwa hufumwa katika karatasi nyembamba kiasi, ambayo hukatwa hadi umbo linalohitajika na kuinama kwa radius inayofaa. Hisia iliyotibiwa inaundwa na nyenzo sawa za nyuzi, kwa kutumia binder iliyo na kaboni ili kuunganisha nyuzi zilizotawanywa kwenye kitu kigumu zaidi na maridadi. Kutumia uwekaji wa mvuke wa kemikali wa kaboni badala ya viunganishi kunaweza kuboresha sifa za kiufundi za nyenzo.
Kwa kawaida, uso wa nje wa kuhami joto unaona hufunikwa na mipako ya grafiti inayoendelea au foil ili kupunguza mmomonyoko wa udongo na kuvaa pamoja na uchafuzi wa chembe. Aina zingine za nyenzo za insulation za kaboni pia zipo, kama vile povu ya kaboni. Kwa ujumla, vifaa vya grafiti vinapendekezwa kwa uwazi kwa sababu graphitization inapunguza sana eneo la uso wa nyuzi. Nyenzo hizi za eneo la juu huruhusu uondoaji wa gesi kidogo na kuchukua muda kidogo kuteka tanuru kwenye utupu sahihi. Aina nyingine ni nyenzo ya mchanganyiko wa C/C, ambayo ina vipengele bora kama vile uzani mwepesi, ustahimilivu mkubwa wa uharibifu, na nguvu ya juu. Inatumika katika maeneo ya joto kuchukua nafasi ya sehemu za grafiti, ambayo hupunguza kwa kiasi kikubwa marudio ya uingizwaji wa sehemu za grafiti na kuboresha ubora wa fuwele moja na utulivu wa uzalishaji.
Kulingana na uainishaji wa malighafi, kaboni inayohisiwa inaweza kugawanywa katika hisia ya kaboni inayotokana na polyacrylonitrile, hisia ya kaboni inayotokana na viscose, na kaboni inayotokana na lami.
Hisia za kaboni inayotokana na Polyacrylonitrile ina kiasi kikubwa cha majivu, na monofilamenti huwa brittle baada ya matibabu ya joto la juu. Wakati wa operesheni, vumbi hutolewa kwa urahisi ili kuchafua mazingira ya tanuru. Wakati huo huo, nyuzi huingia kwa urahisi pores ya binadamu na njia za kupumua, na kusababisha madhara kwa afya ya binadamu; kaboni iliyo na viscose iliyohisi Ina sifa nzuri ya insulation ya mafuta, ni laini baada ya matibabu ya joto, na ina uwezekano mdogo wa kutoa vumbi. Hata hivyo, sehemu ya msalaba ya nyuzi za msingi wa viscose ina sura isiyo ya kawaida na kuna mifereji mingi kwenye uso wa nyuzi, ambayo ni rahisi kuunda mbele ya anga ya vioksidishaji katika tanuru ya silicon ya kioo moja ya Czochralski. Gesi kama vile CO2 husababisha kunyesha kwa oksijeni na vipengele vya kaboni katika nyenzo za silicon moja ya fuwele. Wazalishaji wakuu ni pamoja na SGL ya Ujerumani na makampuni mengine. Kwa sasa, kaboni inayotokana na lami ndiyo inayotumika zaidi katika tasnia ya fuwele ya semiconductor moja, na utendaji wake wa insulation ya mafuta ni bora kuliko ule wa kaboni inayonata. Hisia za kaboni inayotokana na gum ni duni, lakini kaboni inayotokana na lami ina usafi wa juu na utoaji wa vumbi mdogo. Watengenezaji ni pamoja na Kureha Chemical ya Japani, Osaka Gas, n.k.
Kwa kuwa sura ya kaboni iliyojisikia haijatengenezwa, ni vigumu kufanya kazi. Sasa makampuni mengi yameunda nyenzo mpya ya insulation ya mafuta kulingana na hisia ya kaboni - hisia ya kaboni iliyotibiwa. Kuhisi kaboni iliyotibiwa pia inaitwa kuhisi ngumu. Ni kaboni iliyohisi ambayo ina umbo fulani na kujitegemea baada ya kuingizwa na resin, laminated, solidified na carbonized.
Ubora wa ukuaji wa silicon moja ya fuwele huathiriwa moja kwa moja na mazingira ya uwanja wa joto, na nyenzo za insulation za nyuzi za kaboni zina jukumu muhimu katika mazingira haya. Insulation ya joto ya nyuzi za kaboni iliyohisiwa bado inachukua faida kubwa katika tasnia ya semiconductor ya photovoltaic kwa sababu ya faida zake za gharama, athari bora ya insulation ya mafuta, muundo rahisi na umbo linaloweza kubinafsishwa. Kwa kuongezea, insulation thabiti ya nyuzi za kaboni itakuwa na nafasi kubwa zaidi ya maendeleo katika soko la nyenzo za uga wa joto kwa sababu ya nguvu zake fulani na utendakazi wa juu zaidi. Tumejitolea kufanya utafiti na maendeleo katika uwanja wa vifaa vya kuhami joto na kuendelea kuboresha utendaji wa bidhaa ili kukuza ustawi na maendeleo ya tasnia ya semiconductor ya photovoltaic.
Muda wa kutuma: Mei-15-2024