Dendecrisolúsase como recipiente e hai convección no interior, xa que o tamaño do cristal único xerado aumenta, a convección de calor e a uniformidade do gradiente de temperatura fanse máis difíciles de controlar. Ao engadir un campo magnético para facer que a fusión condutora actúe sobre a forza de Lorentz, a convección pódese retardar ou incluso eliminar para producir silicio monocristal de alta calidade.
Segundo o tipo de campo magnético, pódese dividir en campo magnético horizontal, campo magnético vertical e campo magnético CUSP:
O campo magnético vertical non pode eliminar a convección principal por razóns estruturais e úsase raramente.
A dirección do compoñente do campo magnético do campo magnético horizontal é perpendicular á convección de calor principal e á convección forzada parcial da parede do crisol, o que pode inhibir eficazmente o movemento, manter a planitude da interface de crecemento e reducir as franxas de crecemento.
O campo magnético CUSP ten un fluxo máis uniforme e unha transferencia de calor de fusión debido á súa simetría, polo que a investigación sobre os campos magnéticos verticais e CUSP foi dada a man.
En China, a Universidade Tecnolóxica de Xi'an realizou antes experimentos de produción e extracción de cristais de monocristais de silicio utilizando campos magnéticos. Os seus produtos principais son os tipos populares de 6-8 pulgadas, que están dirixidos ao mercado de obleas de silicio para células solares fotovoltaicas. En países estranxeiros, como KAYEX nos Estados Unidos e CGS en Alemaña, os seus principais produtos son 8-16in, que son axeitados para varillas de silicio monocristalino a nivel de circuítos integrados e semicondutores a gran escala. Teñen o monopolio no campo dos campos magnéticos para o crecemento de cristais sinxelos de gran diámetro de alta calidade e son os máis representativos.
A distribución do campo magnético na zona do crisol do sistema de crecemento de cristal único é a parte máis crítica do imán, incluíndo a forza e a uniformidade do campo magnético no bordo do crisol, o centro do crisol e o adecuado. distancia por debaixo da superficie do líquido. O campo magnético transversal horizontal e uniforme, as liñas de forza magnéticas son perpendiculares ao eixe de crecemento do cristal. Segundo o efecto magnético e a lei de Ampere, a bobina está máis próxima ao bordo do crisol e a intensidade do campo é a maior. A medida que aumenta a distancia, a resistencia magnética do aire aumenta, a intensidade do campo diminúe gradualmente e é o máis pequeno no centro.
O papel do campo magnético superconductor
Inhibición da convección térmica: en ausencia dun campo magnético externo, o silicio fundido producirá convección natural durante o quecemento, o que pode provocar unha distribución desigual de impurezas e a formación de defectos de cristal. O campo magnético externo pode suprimir esta convección, facendo que a distribución da temperatura no interior do fundido sexa máis uniforme e reducindo a distribución desigual de impurezas.
Control da taxa de crecemento dos cristais: o campo magnético pode afectar a velocidade e a dirección do crecemento dos cristais. Ao controlar con precisión a forza e a distribución do campo magnético, pódese optimizar o proceso de crecemento do cristal e mellorar a integridade e uniformidade do cristal. Durante o crecemento do silicio monocristalino, o osíxeno entra no fundido de silicio principalmente a través do movemento relativo do fundido e do crisol. O campo magnético reduce a posibilidade de que o osíxeno entre en contacto co fundido de silicio ao reducir a convección do fundido, reducindo así a disolución do osíxeno. Nalgúns casos, o campo magnético externo pode cambiar as condicións termodinámicas do fundido, como cambiando a tensión superficial do fundido, o que pode axudar á volatilización do osíxeno, reducindo así o contido de osíxeno no fundido.
Reducir a disolución do osíxeno e outras impurezas: o osíxeno é unha das impurezas comúns no crecemento dos cristais de silicio, o que fará que a calidade do cristal se deteriore. O campo magnético pode reducir o contido de osíxeno na fusión, reducindo así a disolución do osíxeno no cristal e mellorando a pureza do cristal.
Mellora a estrutura interna do cristal: o campo magnético pode afectar a estrutura do defecto dentro do cristal, como as dislocacións e os límites dos grans. Ao reducir o número destes defectos e afectar a súa distribución, pódese mellorar a calidade global do cristal.
Mellora das propiedades eléctricas dos cristais: dado que os campos magnéticos teñen un efecto significativo na microestrutura durante o crecemento dos cristais, poden mellorar as propiedades eléctricas dos cristais, como a resistividade e a vida útil do portador, que son cruciais para a fabricación de dispositivos semicondutores de alto rendemento.
Benvido a calquera cliente de todo o mundo para que nos visite para unha nova discusión!
https://www.semi-cera.com/
https://www.semi-cera.com/tac-coating-monocrystal-growth-parts/
https://www.semi-cera.com/cvd-coating/
Hora de publicación: 24-Xul-2024