열장의 온도 변화는 무엇입니까?

단결정 성장 열장은 단결정 성장 과정 중 고온로 내부 온도의 공간적 분포로 단결정의 품질, 성장 속도, 결정 형성 속도에 직접적인 영향을 미칩니다. 열장은 정상상태와 과도상태로 나눌 수 있습니다. 정상상태 열장은 상대적으로 온도 분포가 있는 열 환경인 반면, 과도 열장은 지속적으로 변화하는 노 온도를 나타냅니다.

단결정 성장 중에는 상변태(액상에서 고상으로)가 지속적으로 일어나 응고잠열이 방출됩니다. 동시에 결정이 점점 더 길어짐에 따라 용융 표면이 지속적으로 떨어지고 열전도, 복사 및 기타 조건이 변합니다. 따라서 열장은 가변적이며 이를 동적 열장이라고 합니다.

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고체-액체 인터페이스

특정 순간에 용광로의 모든 지점은 특정 온도를 갖습니다. 온도장의 모든 점을 동일한 온도로 연결하면 공간 표면이 얻어집니다. 이 공간 표면에서는 온도가 모든 곳에서 동일하며 이를 등온 표면이라고 부릅니다. 단결정 로의 등온 표면군 중에는 고상과 액상 사이의 경계 역할을 하는 매우 특별한 등온 표면이 있으므로 고액 계면이라고도 합니다. 이 고체-액체 경계면에서 결정이 성장합니다.

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온도 변화

온도 구배는 열장 내 지점 A의 온도에서 그 주변의 인접한 지점 B의 온도까지의 온도 변화율, 즉 단위 거리당 온도 변화율을 나타냅니다.

단결정 실리콘 성장 중에 열장에는 두 가지 형태(고체 및 용융)가 있으므로 두 가지 유형의 온도 구배가 있습니다.

1. 결정의 종방향 온도 구배와 반경방향 온도 구배.

2. 용융물의 종방향 온도 구배와 반경방향 온도 구배.

이는 완전히 다른 두 가지 온도 분포이지만 고체-액체 경계면의 온도 구배가 결정화 상태에 가장 큰 영향을 미칩니다. 결정의 방사형 온도 구배는 결정의 세로 및 가로 열 전도, 표면 복사 및 열장에서의 위치에 의해 결정됩니다. 일반적으로 온도는 결정의 중앙 부분이 더 높고 가장자리 부분이 더 낮습니다. 용융물의 방사형 온도 구배는 주로 도가니 주변의 히터에 의해 결정되므로 온도는 도가니 중앙에서 낮고 도가니 근처에서 높으며 방사형 온도 구배는 항상 양의 값입니다.

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적절한 열장 온도 분포 요구 사항

1. 결정의 종방향 온도 구배는 충분히 커야 하지만 너무 커서는 안 되며, 결정이 성장하는 동안 결정화 잠열을 제거하기에 충분한 방열 용량을 갖도록 해야 합니다.

2. 용융물 내 종방향 온도 구배는 용융물 내 새로운 결정핵의 형성을 방지하기 위해 상대적으로 커야 합니다. 그러나 지나치게 큰 구배는 전위를 유발하고 결정 파손을 초래할 수 있습니다.

3. 결정화 경계면의 종방향 온도 구배는 필요한 과냉각도를 형성하기 위해 적절하게 커야 하며, 이는 단결정 성장에 충분한 추진력을 제공해야 합니다. 너무 커서는 안 됩니다. 그렇지 않으면 구조적 결함이 발생합니다. 한편, 결정화 경계면이 편평해지도록 반경방향 온도 구배는 가능한 작아야 합니다.

열장 시스템의 구성 및 구성 요소 선택은 고온로 내부의 온도 구배 변화를 크게 결정합니다. 세미코렉스는 고급 제품을 공급합니다.C/C복합히터, C/C 복합 가이드 튜브, C/C 복합 도가니와C/C 복합 단열 실린더최적의 결정 성장 품질과 생산 효율성을 달성하기 위해 잘 수행되고 안정적으로 작동하는 단결정 열장 시스템을 구축하는 데 도움을 드립니다.