שיטה להכנת פוליסיליקון.

1. טעינה

הנח את כור היתוך הקוורץ המצופה על שולחן חילופי החום, הוסף חומר גלם סיליקון, ולאחר מכן התקן ציוד חימום, ציוד בידוד ומכסה תנור, פנה את הכבשן כדי להפחית את הלחץ בכבשן ל-0.05-0.1mbar ולשמור על ואקום. הכנס ארגון כגז מגן כדי לשמור על הלחץ בכבשן בסביבות 400-600 מ"ר.

2. חימום

השתמשו במחמם גרפיט לחימום גוף התנור, תחילה יש לאדות את הלחות הנספגת על פני השטח של חלקי גרפיט, שכבת בידוד, חומרי גלם סיליקון וכו', ולאחר מכן לחמם לאט כדי לגרום לטמפרטורת כור היתוך הקוורץ להגיע לכ-1200-1300℃. תהליך זה אורך 4-5 שעות.

3. התכה

הכנס ארגון כגז מגן כדי לשמור על הלחץ בכבשן בסביבות 400-600 מ"ר. הגדל בהדרגה את עוצמת החימום כדי להתאים את הטמפרטורה בכור ההיתוך לכ-1500℃, וחומר הגלם של הסיליקון מתחיל להמיס. שמור על 1500℃במהלך תהליך ההיתוך עד להשלמת ההמסה. תהליך זה אורך כ-20-22 שעות.

4. צמיחת קריסטל

לאחר המסת חומר הגלם הסיליקון, עוצמת החימום מופחתת כדי לגרום לטמפרטורת כור ההיתוך לרדת לכ-1420-1440℃, שהיא נקודת ההתכה של הסיליקון. ואז כור היתוך הקוורץ נע בהדרגה כלפי מטה, או שהתקן הבידוד עולה בהדרגה, כך שכור הכור הקוורץ עוזב לאט את אזור החימום ויוצר חילופי חום עם הסביבה; במקביל, מים מועברים דרך צלחת הקירור כדי להפחית את טמפרטורת ההיתוך מלמטה, ונוצר תחילה סיליקון גבישי בתחתית. במהלך תהליך הצמיחה, ממשק מוצק-נוזל תמיד נשאר מקביל למישור האופקי עד להשלמת צמיחת הגביש. תהליך זה אורך כ-20-22 שעות.

5. חישול

לאחר השלמת צמיחת הגביש, עקב שיפוע הטמפרטורה הגדול בין החלק התחתון לחלק העליון של הגביש, עלול להתקיים לחץ תרמי במטיל, שקל לשבור אותו שוב במהלך חימום פרוסת הסיליקון והכנת הסוללה. . לכן, לאחר השלמת צמיחת הגבישים, מטיל הסיליקון נשמר ליד נקודת ההיתוך למשך 2-4 שעות כדי להפוך את הטמפרטורה של מטיל הסיליקון לאחידה ולהפחית את הלחץ התרמי.

6. קירור

לאחר חישול מטיל הסיליקון בכבשן, כבה את עוצמת החימום, הרם את התקן בידוד החום או הוריד לחלוטין את מטיל הסיליקון, והכנס זרימה גדולה של גז ארגון לתוך הכבשן כדי להפחית בהדרגה את הטמפרטורה של מטיל הסיליקון לכדי קרוב. טמפרטורת החדר; במקביל, לחץ הגז בכבשן עולה בהדרגה עד שהוא מגיע ללחץ אטמוספרי. תהליך זה אורך כ-10 שעות.