ચુંબકીય ક્ષેત્ર સિંગલ ક્રિસ્ટલ ફર્નેસ સિંગલ ક્રિસ્ટલની ગુણવત્તા કેમ સુધારી શકે છે

ત્યારથીક્રુસિબલકન્ટેનર તરીકે ઉપયોગ થાય છે અને અંદર સંવહન હોય છે, કારણ કે પેદા થયેલ સિંગલ ક્રિસ્ટલનું કદ વધે છે, ગરમીનું સંવહન અને તાપમાનના ઢાળ સમાનતાને નિયંત્રિત કરવું વધુ મુશ્કેલ બને છે. લોરેન્ટ્ઝ ફોર્સ પર વાહક મેલ્ટ એક્ટ બનાવવા માટે ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉમેરીને, ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા સિંગલ ક્રિસ્ટલ સિલિકોન ઉત્પન્ન કરવા માટે સંવહનને ધીમું કરી શકાય છે અથવા તો દૂર કરી શકાય છે.
ચુંબકીય ક્ષેત્રના પ્રકાર અનુસાર, તેને આડી ચુંબકીય ક્ષેત્ર, ઊભી ચુંબકીય ક્ષેત્ર અને CUSP ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં વિભાજિત કરી શકાય છે:

વર્ટિકલ મેગ્નેટિક ફિલ્ડ માળખાકીય કારણોસર મુખ્ય સંવહનને દૂર કરી શકતું નથી અને તેનો ભાગ્યે જ ઉપયોગ થાય છે.

આડા ચુંબકીય ક્ષેત્રના ચુંબકીય ક્ષેત્રના ઘટકની દિશા મુખ્ય ઉષ્મા સંવહન અને ક્રુસિબલ દિવાલના આંશિક દબાણયુક્ત સંવહન માટે લંબરૂપ છે, જે અસરકારક રીતે ચળવળને અટકાવી શકે છે, વૃદ્ધિ ઇન્ટરફેસની સપાટતા જાળવી શકે છે અને વૃદ્ધિ પટ્ટાઓ ઘટાડી શકે છે.

CUSP ચુંબકીય ક્ષેત્ર તેની સમપ્રમાણતાને કારણે વધુ સમાન પ્રવાહ અને ગલનનું હીટ ટ્રાન્સફર ધરાવે છે, તેથી વર્ટિકલ અને CUSP ચુંબકીય ક્ષેત્રો પર સંશોધન હાથ ધરાઈ રહ્યું છે.

ચીનમાં, ઝિઆન યુનિવર્સિટી ઓફ ટેક્નોલોજીએ અગાઉ ચુંબકીય ક્ષેત્રોનો ઉપયોગ કરીને સિલિકોન સિંગલ ક્રિસ્ટલના ઉત્પાદન અને ક્રિસ્ટલ ખેંચવાના પ્રયોગોને સાકાર કર્યા છે. તેના મુખ્ય ઉત્પાદનો 6-8in લોકપ્રિય પ્રકારો છે, જે સૌર ફોટોવોલ્ટેઇક કોષો માટે સિલિકોન વેફર માર્કેટને લક્ષ્યમાં રાખે છે. વિદેશી દેશોમાં, જેમ કે યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં KAYEX અને જર્મનીમાં CGS, તેમના મુખ્ય ઉત્પાદનો 8-16in છે, જે અલ્ટ્રા-લાર્જ-સ્કેલ ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ અને સેમિકન્ડક્ટર્સના સ્તરે સિંગલ ક્રિસ્ટલ સિલિકોન સળિયા માટે યોગ્ય છે. તેઓ મોટા-વ્યાસના ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા સિંગલ ક્રિસ્ટલ્સના વિકાસ માટે ચુંબકીય ક્ષેત્રના ક્ષેત્રમાં એકાધિકાર ધરાવે છે અને સૌથી વધુ પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.

સિંગલ ક્રિસ્ટલ ગ્રોથ સિસ્ટમના ક્રુસિબલ વિસ્તારમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રનું વિતરણ એ ચુંબકનો સૌથી નિર્ણાયક ભાગ છે, જેમાં ક્રુસિબલની ધાર પર, ક્રુસિબલના કેન્દ્રમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રની મજબૂતાઈ અને એકરૂપતાનો સમાવેશ થાય છે. પ્રવાહી સપાટીથી નીચેનું અંતર. એકંદરે આડું અને સમાન ટ્રાંસવર્સ ચુંબકીય ક્ષેત્ર, બળની ચુંબકીય રેખાઓ ક્રિસ્ટલ વૃદ્ધિ અક્ષને લંબરૂપ છે. ચુંબકીય અસર અને એમ્પીયરના નિયમ અનુસાર, કોઇલ ક્રુસિબલની ધારની સૌથી નજીક છે અને ક્ષેત્રની મજબૂતાઈ સૌથી મોટી છે. જેમ જેમ અંતર વધે છે તેમ, હવા ચુંબકીય પ્રતિકાર વધે છે, ક્ષેત્રની શક્તિ ધીમે ધીમે ઘટતી જાય છે, અને તે કેન્દ્રમાં સૌથી નાનું હોય છે.

સુપરકન્ડક્ટીંગ ચુંબકીય ક્ષેત્રની ભૂમિકા
થર્મલ સંવહનને અવરોધે છે: બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રની ગેરહાજરીમાં, પીગળેલા સિલિકોન ગરમી દરમિયાન કુદરતી સંવહન ઉત્પન્ન કરશે, જે અશુદ્ધિઓનું અસમાન વિતરણ અને સ્ફટિક ખામીની રચના તરફ દોરી શકે છે. બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્ર આ સંવહનને દબાવી શકે છે, જે મેલ્ટની અંદરના તાપમાનના વિતરણને વધુ સમાન બનાવે છે અને અશુદ્ધિઓના અસમાન વિતરણને ઘટાડે છે.
ક્રિસ્ટલ વૃદ્ધિ દરને નિયંત્રિત: ચુંબકીય ક્ષેત્ર ક્રિસ્ટલ વૃદ્ધિના દર અને દિશાને અસર કરી શકે છે. ચુંબકીય ક્ષેત્રની તાકાત અને વિતરણને ચોક્કસ રીતે નિયંત્રિત કરીને, ક્રિસ્ટલ વૃદ્ધિ પ્રક્રિયાને ઑપ્ટિમાઇઝ કરી શકાય છે અને ક્રિસ્ટલની અખંડિતતા અને એકરૂપતાને સુધારી શકાય છે. સિંગલ ક્રિસ્ટલ સિલિકોનની વૃદ્ધિ દરમિયાન, ઓક્સિજન મુખ્યત્વે મેલ્ટ અને ક્રુસિબલની સંબંધિત હિલચાલ દ્વારા સિલિકોન મેલ્ટમાં પ્રવેશે છે. ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઓક્સિજન ઓગળવાના સંવહનને ઘટાડીને સિલિકોન મેલ્ટ સાથે સંપર્ક કરવાની તક ઘટાડે છે, જેનાથી ઓક્સિજનનું વિસર્જન ઘટે છે. કેટલાક કિસ્સાઓમાં, બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઓગળવાની થર્મોડાયનેમિક સ્થિતિને બદલી શકે છે, જેમ કે મેલ્ટની સપાટીના તણાવને બદલીને, જે ઓક્સિજનના અસ્થિરતામાં મદદ કરી શકે છે, જેનાથી ઓગળવામાં ઓક્સિજનની સામગ્રીમાં ઘટાડો થાય છે.

ઓક્સિજન અને અન્ય અશુદ્ધિઓનું વિસર્જન ઘટાડવું: ઓક્સિજન એ સિલિકોન ક્રિસ્ટલ્સની વૃદ્ધિમાં સામાન્ય અશુદ્ધિઓમાંની એક છે, જેના કારણે ક્રિસ્ટલની ગુણવત્તા બગડશે. ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઓગળવામાં ઓક્સિજનની સામગ્રીને ઘટાડી શકે છે, જેનાથી સ્ફટિકમાં ઓક્સિજનનું વિસર્જન ઘટે છે અને સ્ફટિકની શુદ્ધતામાં સુધારો થાય છે.
ક્રિસ્ટલની આંતરિક રચનામાં સુધારો: ચુંબકીય ક્ષેત્ર ક્રિસ્ટલની અંદરની ખામીયુક્ત રચનાને અસર કરી શકે છે, જેમ કે અવ્યવસ્થા અને અનાજની સીમાઓ. આ ખામીઓની સંખ્યા ઘટાડીને અને તેમના વિતરણને અસર કરીને, ક્રિસ્ટલની એકંદર ગુણવત્તા સુધારી શકાય છે.
સ્ફટિકોના વિદ્યુત ગુણધર્મોમાં સુધારો: ક્રિસ્ટલ વૃદ્ધિ દરમિયાન ચુંબકીય ક્ષેત્રોની માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર પર નોંધપાત્ર અસર થતી હોવાથી, તેઓ સ્ફટિકોના વિદ્યુત ગુણધર્મોને સુધારી શકે છે, જેમ કે પ્રતિકારકતા અને વાહક જીવનકાળ, જે ઉચ્ચ-પ્રદર્શન સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણોના ઉત્પાદન માટે નિર્ણાયક છે.

વધુ ચર્ચા માટે અમારી મુલાકાત લેવા માટે વિશ્વભરના કોઈપણ ગ્રાહકોનું સ્વાગત છે!

https://www.semi-cera.com/
https://www.semi-cera.com/tac-coating-monocrystal-growth-parts/
https://www.semi-cera.com/cvd-coating/