SiC सिंगल क्रिस्टल ग्रोथसाठी थर्मल फील्ड डिझाइन

1 SiC सिंगल क्रिस्टल ग्रोथ उपकरणामध्ये थर्मल फील्ड डिझाइनचे महत्त्व

SiC सिंगल क्रिस्टल ही एक महत्त्वाची अर्धसंवाहक सामग्री आहे, जी मोठ्या प्रमाणावर पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स आणि उच्च-तापमान अनुप्रयोगांमध्ये वापरली जाते. थर्मल फील्ड डिझाइन क्रिस्टलच्या क्रिस्टलायझेशन वर्तन, एकरूपता आणि अशुद्धता नियंत्रणावर थेट परिणाम करते आणि SiC सिंगल क्रिस्टल ग्रोथ उपकरणांच्या कार्यक्षमतेवर आणि आउटपुटवर निर्णायक प्रभाव पाडते. SiC सिंगल क्रिस्टलची गुणवत्ता त्याच्या कार्यक्षमतेवर आणि डिव्हाइस उत्पादनातील विश्वासार्हतेवर थेट परिणाम करते. थर्मल फील्डची तर्कशुद्ध रचना करून, क्रिस्टलच्या वाढीदरम्यान तापमान वितरणाची एकसमानता प्राप्त केली जाऊ शकते, क्रिस्टलमधील थर्मल ताण आणि थर्मल ग्रेडियंट टाळता येऊ शकतो, ज्यामुळे क्रिस्टल दोषांच्या निर्मितीचे प्रमाण कमी होते. ऑप्टिमाइझ केलेले थर्मल फील्ड डिझाइन क्रिस्टल फेस गुणवत्ता आणि क्रिस्टलायझेशन रेट देखील सुधारू शकते, क्रिस्टलची संरचनात्मक अखंडता आणि रासायनिक शुद्धता आणखी सुधारू शकते आणि वाढलेल्या SiC सिंगल क्रिस्टलमध्ये चांगले इलेक्ट्रिकल आणि ऑप्टिकल गुणधर्म आहेत याची खात्री करा.

SiC सिंगल क्रिस्टलच्या वाढीचा दर थेट उत्पादन खर्च आणि क्षमतेवर परिणाम करतो. थर्मल फील्डची तर्कशुद्ध रचना करून, क्रिस्टल वाढीच्या प्रक्रियेदरम्यान तापमान ग्रेडियंट आणि उष्णता प्रवाह वितरण ऑप्टिमाइझ केले जाऊ शकते, आणि क्रिस्टलचा वाढीचा दर आणि वाढीच्या क्षेत्राचा प्रभावी वापर दर सुधारला जाऊ शकतो. थर्मल फील्ड डिझाइनमुळे वाढीच्या प्रक्रियेदरम्यान ऊर्जेची हानी आणि सामग्रीचा अपव्यय कमी होतो, उत्पादन खर्च कमी होतो आणि उत्पादन कार्यक्षमता सुधारते, ज्यामुळे SiC सिंगल क्रिस्टल्सचे उत्पादन वाढते. SiC सिंगल क्रिस्टल ग्रोथ उपकरणांना सहसा मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा पुरवठा आणि कूलिंग सिस्टमची आवश्यकता असते आणि थर्मल फील्डची तर्कशुद्ध रचना केल्याने ऊर्जेचा वापर कमी होतो, ऊर्जेचा वापर आणि पर्यावरणीय उत्सर्जन कमी होते. थर्मल फील्ड स्ट्रक्चर आणि उष्णता प्रवाह मार्ग ऑप्टिमाइझ करून, उर्जा जास्तीत जास्त वाढवता येते आणि उर्जा कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी आणि पर्यावरणावरील नकारात्मक प्रभाव कमी करण्यासाठी कचरा उष्णतेचा पुनर्वापर केला जाऊ शकतो.

2 SiC सिंगल क्रिस्टल ग्रोथ उपकरणाच्या थर्मल फील्ड डिझाइनमध्ये अडचणी

2.1 सामग्रीच्या थर्मल चालकतेची गैर-एकरूपता

SiC ही अत्यंत महत्त्वाची अर्धसंवाहक सामग्री आहे. त्याच्या थर्मल चालकता उच्च तापमान स्थिरता आणि उत्कृष्ट थर्मल चालकता वैशिष्ट्ये आहेत, परंतु त्याच्या थर्मल चालकता वितरण विशिष्ट गैर-एकरूपता आहे. SiC सिंगल क्रिस्टल वाढीच्या प्रक्रियेत, क्रिस्टल वाढीची एकसमानता आणि गुणवत्ता सुनिश्चित करण्यासाठी, थर्मल फील्ड तंतोतंत नियंत्रित करणे आवश्यक आहे. SiC सामग्रीच्या थर्मल चालकतेची एकसमानता नसल्यामुळे थर्मल फील्ड वितरणाची अस्थिरता होईल, ज्यामुळे क्रिस्टल वाढीची एकसमानता आणि गुणवत्ता प्रभावित होते. SiC सिंगल क्रिस्टल ग्रोथ इक्विपमेंट सामान्यत: भौतिक वाष्प जमा करणे (PVT) पद्धत किंवा गॅस फेज ट्रान्सपोर्ट पद्धतीचा अवलंब करतात, ज्यासाठी ग्रोथ चेंबरमध्ये उच्च तापमानाचे वातावरण राखणे आणि तापमान वितरण तंतोतंत नियंत्रित करून क्रिस्टल वाढ लक्षात घेणे आवश्यक आहे. SiC सामग्रीच्या थर्मल चालकतेच्या एकसमानतेमुळे ग्रोथ चेंबरमध्ये एकसमान तापमानाचे वितरण होऊ शकते, ज्यामुळे क्रिस्टल वाढीच्या प्रक्रियेवर परिणाम होतो, ज्यामुळे क्रिस्टल दोष किंवा गैर-एकसमान क्रिस्टल गुणवत्ता होऊ शकते. SiC सिंगल क्रिस्टल्सच्या वाढीदरम्यान, तापमान वितरणाचे बदलते नियम अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यासाठी आणि सिम्युलेशन परिणामांच्या आधारे डिझाइन ऑप्टिमाइझ करण्यासाठी थर्मल फील्डचे त्रि-आयामी डायनॅमिक सिम्युलेशन आणि विश्लेषण करणे आवश्यक आहे. SiC सामग्रीच्या थर्मल चालकतेच्या एकसमानतेमुळे, या सिम्युलेशन विश्लेषणांवर काही प्रमाणात त्रुटी येऊ शकतात, ज्यामुळे थर्मल फील्डच्या अचूक नियंत्रण आणि ऑप्टिमायझेशन डिझाइनवर परिणाम होतो.

2.2 उपकरणांच्या आत संवहन नियमनाची अडचण

SiC सिंगल क्रिस्टल्सच्या वाढीदरम्यान, क्रिस्टल्सची एकसमानता आणि शुद्धता सुनिश्चित करण्यासाठी कडक तापमान नियंत्रण राखणे आवश्यक आहे. उपकरणांच्या आतील संवहन घटनेमुळे तापमान क्षेत्राची एकसमानता नसू शकते, ज्यामुळे क्रिस्टल्सच्या गुणवत्तेवर परिणाम होतो. संवहन सहसा तापमान ग्रेडियंट बनवते, परिणामी क्रिस्टल पृष्ठभागावर एकसमान रचना नसते, ज्यामुळे क्रिस्टल्सच्या कार्यक्षमतेवर आणि वापरावर परिणाम होतो. चांगले संवहन नियंत्रण वायू प्रवाह गती आणि दिशा समायोजित करू शकते, जे क्रिस्टल पृष्ठभागाची गैर-एकरूपता कमी करण्यास आणि वाढीची कार्यक्षमता सुधारण्यास मदत करते. उपकरणांच्या आत असलेली जटिल भौमितीय रचना आणि गॅस डायनॅमिक्स प्रक्रियेमुळे संवहन अचूकपणे नियंत्रित करणे अत्यंत कठीण होते. उच्च तापमान वातावरणामुळे उष्णता हस्तांतरण कार्यक्षमतेत घट होईल आणि उपकरणांच्या आत तापमान ग्रेडियंटची निर्मिती वाढेल, ज्यामुळे क्रिस्टल वाढीची एकसमानता आणि गुणवत्ता प्रभावित होईल. काही संक्षारक वायू उपकरणांच्या आतील सामग्री आणि उष्णता हस्तांतरण घटकांवर परिणाम करू शकतात, ज्यामुळे संवहनाची स्थिरता आणि नियंत्रणक्षमता प्रभावित होते. SiC सिंगल क्रिस्टल ग्रोथ उपकरणांमध्ये सामान्यत: एक जटिल रचना असते आणि अनेक उष्णता हस्तांतरण यंत्रणा असते, जसे की रेडिएशन उष्णता हस्तांतरण, संवहन उष्णता हस्तांतरण आणि उष्णता वाहक. ही उष्णता हस्तांतरण यंत्रणा एकमेकांशी जोडलेली असते, ज्यामुळे संवहन नियमन अधिक क्लिष्ट होते, विशेषत: जेव्हा उपकरणांच्या आत मल्टीफेज प्रवाह आणि फेज बदलण्याच्या प्रक्रिया असतात, तेव्हा संवहनाचे अचूक मॉडेल आणि नियंत्रण करणे अधिक कठीण असते.

SiC सिंगल क्रिस्टल ग्रोथ उपकरणाच्या थर्मल फील्ड डिझाइनचे 3 प्रमुख मुद्दे

3.1 हीटिंग पॉवर वितरण आणि नियंत्रण

थर्मल फील्ड डिझाइनमध्ये, हीटिंग पॉवरचे वितरण मोड आणि नियंत्रण धोरण प्रक्रिया पॅरामीटर्स आणि क्रिस्टल वाढीच्या आवश्यकतांनुसार निर्धारित केले जावे. SiC सिंगल क्रिस्टल ग्रोथ उपकरणे गरम करण्यासाठी ग्रेफाइट हीटिंग रॉड किंवा इंडक्शन हीटर्स वापरतात. थर्मल फील्डची एकसमानता आणि स्थिरता हीटरच्या लेआउट आणि पॉवर डिस्ट्रीब्यूशनची रचना करून प्राप्त केली जाऊ शकते. SiC सिंगल क्रिस्टल्सच्या वाढीदरम्यान, तापमानाच्या समानतेचा क्रिस्टलच्या गुणवत्तेवर महत्त्वपूर्ण प्रभाव पडतो. हीटिंग पॉवरचे वितरण थर्मल फील्डमध्ये तापमानाची एकसमानता सुनिश्चित करण्यास सक्षम असावे. संख्यात्मक सिम्युलेशन आणि प्रायोगिक पडताळणीद्वारे, हीटिंग पॉवर आणि तापमान वितरण यांच्यातील संबंध निर्धारित केले जाऊ शकतात आणि नंतर थर्मल फील्डमध्ये तापमान वितरण अधिक एकसमान आणि स्थिर करण्यासाठी हीटिंग पॉवर वितरण योजना ऑप्टिमाइझ केली जाऊ शकते. SiC सिंगल क्रिस्टल्सच्या वाढीदरम्यान, हीटिंग पॉवरचे नियंत्रण अचूक नियमन आणि तापमानाचे स्थिर नियंत्रण प्राप्त करण्यास सक्षम असावे. PID कंट्रोलर किंवा फजी कंट्रोलर सारख्या ऑटोमॅटिक कंट्रोल अल्गोरिदमचा वापर थर्मल फील्डमध्ये तापमानाची स्थिरता आणि एकसमानता सुनिश्चित करण्यासाठी तापमान सेन्सर्सद्वारे फीड बॅक केलेल्या रिअल-टाइम तापमान डेटावर आधारित हीटिंग पॉवरचे बंद-लूप नियंत्रण मिळविण्यासाठी केला जाऊ शकतो. SiC सिंगल क्रिस्टल्सच्या वाढीदरम्यान, हीटिंग पॉवरचा आकार थेट क्रिस्टलच्या वाढीच्या दरावर परिणाम करेल. हीटिंग पॉवरचे नियंत्रण क्रिस्टल वाढीच्या दराचे अचूक नियमन प्राप्त करण्यास सक्षम असावे. हीटिंग पॉवर आणि क्रिस्टल वाढीचा दर यांच्यातील संबंधांचे विश्लेषण आणि प्रायोगिकपणे पडताळणी करून, क्रिस्टल वाढीच्या दराचे अचूक नियंत्रण मिळविण्यासाठी वाजवी हीटिंग पॉवर नियंत्रण धोरण निश्चित केले जाऊ शकते. SiC सिंगल क्रिस्टल ग्रोथ उपकरणाच्या ऑपरेशन दरम्यान, हीटिंग पॉवरच्या स्थिरतेचा क्रिस्टल वाढीच्या गुणवत्तेवर महत्त्वपूर्ण प्रभाव पडतो. हीटिंग पॉवरची स्थिरता आणि विश्वासार्हता सुनिश्चित करण्यासाठी स्थिर आणि विश्वासार्ह हीटिंग उपकरणे आणि नियंत्रण प्रणाली आवश्यक आहेत. उपकरणांचे सामान्य ऑपरेशन आणि हीटिंग पॉवरचे स्थिर आउटपुट सुनिश्चित करण्यासाठी हीटिंग उपकरणांमध्ये वेळेवर दोष आणि समस्या शोधण्यासाठी आणि त्यांचे निराकरण करण्यासाठी गरम उपकरणांची नियमित देखभाल आणि सेवा करणे आवश्यक आहे. हीटिंग पॉवर वितरण योजनेची तर्कशुद्ध रचना करून, हीटिंग पॉवर आणि तापमान वितरण यांच्यातील संबंध लक्षात घेऊन, हीटिंग पॉवरचे अचूक नियंत्रण लक्षात घेऊन आणि हीटिंग पॉवरची स्थिरता आणि विश्वासार्हता सुनिश्चित करून, SiC सिंगल क्रिस्टल ग्रोथ उपकरणांची वाढ कार्यक्षमता आणि क्रिस्टल गुणवत्ता वाढू शकते. प्रभावीपणे सुधारले आहे, आणि SiC सिंगल क्रिस्टल ग्रोथ तंत्रज्ञानाच्या प्रगती आणि विकासाला चालना दिली जाऊ शकते.

3.2 तापमान नियंत्रण प्रणालीचे डिझाइन आणि समायोजन

तापमान नियंत्रण प्रणालीची रचना करण्यापूर्वी, तापमान क्षेत्राचे वितरण प्राप्त करण्यासाठी SiC सिंगल क्रिस्टल्सच्या वाढीदरम्यान उष्णता वाहक, संवहन आणि रेडिएशन यासारख्या उष्णता हस्तांतरण प्रक्रियांचे अनुकरण आणि गणना करण्यासाठी संख्यात्मक सिम्युलेशन विश्लेषण आवश्यक आहे. प्रायोगिक पडताळणीद्वारे, तापमान नियंत्रण प्रणालीचे डिझाइन पॅरामीटर्स, जसे की हीटिंग पॉवर, हीटिंग एरिया लेआउट आणि तापमान सेन्सरचे स्थान निर्धारित करण्यासाठी अंकीय सिम्युलेशन परिणाम दुरुस्त आणि समायोजित केले जातात. SiC सिंगल क्रिस्टल्सच्या वाढीदरम्यान, प्रतिरोधक हीटिंग किंवा इंडक्शन हीटिंगचा वापर सामान्यतः गरम करण्यासाठी केला जातो. योग्य हीटिंग घटक निवडणे आवश्यक आहे. प्रतिरोधक हीटिंगसाठी, उच्च-तापमान प्रतिरोधक वायर किंवा प्रतिरोधक भट्टी गरम घटक म्हणून निवडली जाऊ शकते; इंडक्शन हीटिंगसाठी, एक योग्य इंडक्शन हीटिंग कॉइल किंवा इंडक्शन हीटिंग प्लेट निवडणे आवश्यक आहे. हीटिंग एलिमेंट निवडताना, हीटिंग कार्यक्षमता, हीटिंग एकसमानता, उच्च तापमान प्रतिरोध आणि थर्मल फील्ड स्थिरतेवर प्रभाव यासारख्या घटकांचा विचार करणे आवश्यक आहे. तापमान नियंत्रण प्रणालीच्या डिझाइनमध्ये तापमानाची स्थिरता आणि एकसमानताच नाही तर तापमान समायोजन अचूकता आणि प्रतिसाद गती यांचाही विचार करणे आवश्यक आहे. तापमानाचे अचूक नियंत्रण आणि समायोजन साध्य करण्यासाठी पीआयडी नियंत्रण, अस्पष्ट नियंत्रण किंवा न्यूरल नेटवर्क नियंत्रण यासारखे वाजवी तापमान नियंत्रण धोरण तयार करणे आवश्यक आहे. संपूर्ण थर्मल फील्डचे एकसमान आणि स्थिर तापमान वितरण सुनिश्चित करण्यासाठी मल्टी-पॉइंट लिंकेज समायोजन, स्थानिक नुकसान भरपाई समायोजन किंवा फीडबॅक समायोजन यासारखी योग्य तापमान समायोजन योजना तयार करणे देखील आवश्यक आहे. SiC सिंगल क्रिस्टल्सच्या वाढीदरम्यान तापमानाचे अचूक निरीक्षण आणि नियंत्रण लक्षात येण्यासाठी, प्रगत तापमान संवेदन तंत्रज्ञान आणि नियंत्रक उपकरणे स्वीकारणे आवश्यक आहे. रिअल टाइममध्ये प्रत्येक क्षेत्रातील तापमान बदलांचे निरीक्षण करण्यासाठी तुम्ही उच्च-सुस्पष्ट तापमान सेन्सर जसे की थर्मोकपल्स, थर्मल रेझिस्टर किंवा इन्फ्रारेड थर्मामीटर निवडू शकता आणि उच्च-कार्यक्षमता तापमान नियंत्रक उपकरणे निवडू शकता, जसे की पीएलसी कंट्रोलर (आकृती 1 पहा) किंवा डीएसपी कंट्रोलर. , हीटिंग घटकांचे अचूक नियंत्रण आणि समायोजन प्राप्त करण्यासाठी. संख्यात्मक सिम्युलेशन आणि प्रायोगिक पडताळणी पद्धतींवर आधारित डिझाइन पॅरामीटर्स निर्धारित करून, योग्य हीटिंग पद्धती आणि हीटिंग घटक निवडून, वाजवी तापमान नियंत्रण धोरणे आणि समायोजन योजना तयार करून आणि प्रगत तापमान संवेदन तंत्रज्ञान आणि नियंत्रक उपकरणे वापरून, आपण प्रभावीपणे अचूक नियंत्रण आणि समायोजन साध्य करू शकता. SiC सिंगल क्रिस्टल्सच्या वाढीदरम्यान तापमान आणि सिंगल क्रिस्टल्सची गुणवत्ता आणि उत्पन्न सुधारते.

3.3 संगणकीय द्रव डायनॅमिक्स सिम्युलेशन

कॉम्प्युटेशनल फ्लुइड डायनॅमिक्स (CFD) सिम्युलेशनसाठी अचूक मॉडेल स्थापित करणे हा आधार आहे. SiC सिंगल क्रिस्टल ग्रोथ उपकरणे सहसा ग्रेफाइट भट्टी, एक इंडक्शन हीटिंग सिस्टम, एक क्रूसिबल, एक संरक्षणात्मक वायू इत्यादींनी बनलेली असते. मॉडेलिंग प्रक्रियेत, भट्टीच्या संरचनेची जटिलता, गरम करण्याच्या पद्धतीची वैशिष्ट्ये विचारात घेणे आवश्यक आहे. , आणि प्रवाह क्षेत्रावरील भौतिक हालचालींचा प्रभाव. भट्टी, क्रूसिबल, इंडक्शन कॉइल इ.चे भौमितीय आकार अचूकपणे पुनर्रचना करण्यासाठी आणि उष्णता शक्ती आणि गॅस प्रवाह दर यासारख्या सामग्रीचे थर्मल भौतिक मापदंड आणि सीमा परिस्थिती विचारात घेण्यासाठी त्रि-आयामी मॉडेलिंग वापरले जाते.

CFD सिम्युलेशनमध्ये, सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या संख्यात्मक पद्धतींमध्ये मर्यादित व्हॉल्यूम पद्धत (FVM) आणि मर्यादित घटक पद्धत (FEM) समाविष्ट असते. SiC सिंगल क्रिस्टल ग्रोथ इक्विपमेंटची वैशिष्ट्ये लक्षात घेता, FVM पद्धत सामान्यतः द्रव प्रवाह आणि उष्णता वाहक समीकरणे सोडवण्यासाठी वापरली जाते. मेशिंगच्या संदर्भात, सिम्युलेशन परिणामांची अचूकता सुनिश्चित करण्यासाठी, ग्रेफाइट क्रूसिबल पृष्ठभाग आणि सिंगल क्रिस्टल ग्रोथ एरिया यासारख्या मुख्य क्षेत्रांचे उपविभाजित करण्याकडे लक्ष देणे आवश्यक आहे. SiC सिंगल क्रिस्टलच्या वाढीच्या प्रक्रियेत विविध भौतिक प्रक्रियांचा समावेश होतो, जसे की उष्णता वाहक, रेडिएशन उष्णता हस्तांतरण, द्रव हालचाल, इ. वास्तविक परिस्थितीनुसार, सिम्युलेशनसाठी योग्य भौतिक मॉडेल आणि सीमा परिस्थिती निवडली जाते. उदाहरणार्थ, ग्रेफाइट क्रूसिबल आणि SiC सिंगल क्रिस्टल दरम्यान उष्णता वाहक आणि रेडिएशन उष्णता हस्तांतरण लक्षात घेऊन, योग्य उष्णता हस्तांतरण सीमा परिस्थिती सेट करणे आवश्यक आहे; द्रव हालचालीवर इंडक्शन हीटिंगचा प्रभाव लक्षात घेता, इंडक्शन हीटिंग पॉवरच्या सीमा परिस्थितीचा विचार करणे आवश्यक आहे.

CFD सिम्युलेशन करण्यापूर्वी, सिम्युलेशन वेळेची पायरी, अभिसरण निकष आणि इतर पॅरामीटर्स सेट करणे आणि गणना करणे आवश्यक आहे. सिम्युलेशन प्रक्रियेदरम्यान, सिम्युलेशन परिणामांची स्थिरता आणि अभिसरण सुनिश्चित करण्यासाठी पॅरामीटर्स सतत समायोजित करणे आवश्यक आहे आणि पुढील विश्लेषण आणि ऑप्टिमायझेशनसाठी तापमान क्षेत्र वितरण, द्रव वेग वितरण इ. . वास्तविक वाढ प्रक्रियेतील तापमान क्षेत्र वितरण, सिंगल क्रिस्टल गुणवत्ता आणि इतर डेटा यांच्याशी तुलना करून सिम्युलेशन परिणामांची अचूकता सत्यापित केली जाते. सिम्युलेशन परिणामांनुसार, भट्टीची रचना, गरम करण्याची पद्धत आणि इतर पैलू SiC सिंगल क्रिस्टल ग्रोथ उपकरणाची वाढ कार्यक्षमता आणि सिंगल क्रिस्टल गुणवत्ता सुधारण्यासाठी ऑप्टिमाइझ केले आहेत. SiC सिंगल क्रिस्टल ग्रोथ इक्विपमेंटच्या थर्मल फील्ड डिझाइनच्या CFD सिम्युलेशनमध्ये अचूक मॉडेल स्थापित करणे, योग्य संख्यात्मक पद्धती निवडणे आणि मेशिंग करणे, भौतिक मॉडेल आणि सीमा परिस्थिती निश्चित करणे, सिम्युलेशन पॅरामीटर्स सेट करणे आणि गणना करणे आणि सिम्युलेशन परिणामांची पडताळणी आणि ऑप्टिमाइझ करणे समाविष्ट आहे. वैज्ञानिक आणि वाजवी CFD सिम्युलेशन SiC सिंगल क्रिस्टल ग्रोथ इक्विपमेंटच्या डिझाइन आणि ऑप्टिमायझेशनसाठी महत्त्वपूर्ण संदर्भ प्रदान करू शकते आणि वाढ कार्यक्षमता आणि सिंगल क्रिस्टल गुणवत्ता सुधारू शकते.

3.4 फर्नेस संरचना डिझाइन

SiC सिंगल क्रिस्टलच्या वाढीसाठी उच्च तापमान, रासायनिक जडत्व आणि चांगली थर्मल चालकता आवश्यक आहे हे लक्षात घेऊन, भट्टीच्या शरीराची सामग्री उच्च तापमान आणि गंज-प्रतिरोधक सामग्रीमधून निवडली पाहिजे, जसे की सिलिकॉन कार्बाइड सिरॅमिक्स (SiC), ग्रेफाइट, इ. SiC सामग्री उत्कृष्ट आहे. उच्च तापमान स्थिरता आणि रासायनिक जडत्व, आणि एक आदर्श भट्टी शरीर सामग्री आहे. थर्मल रेडिएशन आणि उष्णता हस्तांतरण प्रतिकार कमी करण्यासाठी आणि थर्मल फील्ड स्थिरता सुधारण्यासाठी भट्टीच्या शरीराच्या अंतर्गत भिंतीची पृष्ठभाग गुळगुळीत आणि एकसमान असावी. थर्मल ताण एकाग्रता आणि अत्यधिक तापमान ग्रेडियंट टाळण्यासाठी भट्टीची रचना शक्य तितकी सरलीकृत केली पाहिजे, कमी संरचनात्मक स्तरांसह. एक दंडगोलाकार किंवा आयताकृती रचना सामान्यतः एकसमान वितरण आणि थर्मल फील्डची स्थिरता सुलभ करण्यासाठी वापरली जाते. तपमानाची एकसमानता आणि थर्मल फील्ड स्थिरता सुधारण्यासाठी आणि सिंगल क्रिस्टल वाढीची गुणवत्ता आणि कार्यक्षमता सुनिश्चित करण्यासाठी हीटिंग कॉइल आणि प्रतिरोधक यांसारखे सहायक हीटिंग घटक भट्टीच्या आत सेट केले जातात. सामान्य हीटिंग पद्धतींमध्ये इंडक्शन हीटिंग, रेझिस्टन्स हीटिंग आणि रेडिएशन हीटिंगचा समावेश होतो. SiC सिंगल क्रिस्टल ग्रोथ इक्विपमेंटमध्ये, इंडक्शन हीटिंग आणि रेझिस्टन्स हीटिंगचे संयोजन अनेकदा वापरले जाते. तापमान एकसमानता आणि थर्मल फील्ड स्थिरता सुधारण्यासाठी इंडक्शन हीटिंग प्रामुख्याने जलद गरम करण्यासाठी वापरली जाते; वाढीच्या प्रक्रियेची स्थिरता राखण्यासाठी स्थिर तापमान आणि तापमान ग्रेडियंट राखण्यासाठी प्रतिरोधक हीटिंगचा वापर केला जातो. रेडिएशन हीटिंगमुळे भट्टीच्या आत तापमानाची एकसमानता सुधारू शकते, परंतु हे सहसा सहाय्यक गरम पद्धत म्हणून वापरले जाते.

4. निष्कर्ष

पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स आणि इतर क्षेत्रांमध्ये SiC मटेरियलच्या वाढत्या मागणीसह, SiC सिंगल क्रिस्टल ग्रोथ तंत्रज्ञानाचा विकास हे वैज्ञानिक आणि तांत्रिक नवकल्पनांचे प्रमुख क्षेत्र बनेल. SiC सिंगल क्रिस्टल ग्रोथ इक्विपमेंटचा गाभा म्हणून, थर्मल फील्ड डिझाइनकडे व्यापक लक्ष आणि सखोल संशोधन चालू राहील. भविष्यातील विकासाच्या दिशानिर्देशांमध्ये उत्पादन कार्यक्षमता आणि सिंगल क्रिस्टल गुणवत्ता सुधारण्यासाठी थर्मल फील्ड संरचना आणि नियंत्रण प्रणाली अधिक अनुकूल करणे समाविष्ट आहे; उपकरणांची स्थिरता आणि टिकाऊपणा सुधारण्यासाठी नवीन साहित्य आणि प्रक्रिया तंत्रज्ञानाचा शोध घेणे; आणि उपकरणांचे स्वयंचलित नियंत्रण आणि रिमोट मॉनिटरिंग साध्य करण्यासाठी बुद्धिमान तंत्रज्ञान एकत्रित करणे.