ما التدرج الحراري للمجال الحراري لفرن بلوري واحد؟

ما هوالمجال الحراري?

مجال درجة الحرارةنمو بلوري واحديشير إلى التوزيع المكاني لدرجة الحرارة في فرن بلوري واحد، المعروف أيضًا باسم المجال الحراري. أثناء التكليس، يكون توزيع درجة الحرارة في النظام الحراري مستقرًا نسبيًا، وهو ما يسمى بالمجال الحراري الساكن. أثناء نمو بلورة واحدة، سيتغير المجال الحراري، وهو ما يسمى بالمجال الحراري الديناميكي.

عندما تنمو بلورة واحدة، بسبب التحول المستمر للطور (الطور السائل إلى الطور الصلب)، يتم إطلاق الحرارة الكامنة للطور الصلب بشكل مستمر. وفي الوقت نفسه، تصبح البلورة أطول فأطول، وينخفض ​​مستوى الذوبان باستمرار، ويتغير التوصيل الحراري والإشعاع. ولذلك يتغير المجال الحراري وهو ما يسمى بالمجال الحراري الديناميكي.

ما هي الواجهة الصلبة والسائلة؟

في لحظة معينة، أي نقطة في الفرن لديها درجة حرارة معينة. إذا قمنا بتوصيل النقاط في الفضاء بنفس درجة الحرارة في مجال درجة الحرارة، فسنحصل على سطح مكاني. على هذا السطح المكاني، تكون درجة الحرارة متساوية في كل مكان، وهو ما نسميه السطح متساوي الحرارة. من بين الأسطح متساوية الحرارة في الفرن البلوري المفرد، يوجد سطح متساوي الحرارة خاص جدًا، وهو الواجهة بين الطور الصلب والطور السائل، لذلك يطلق عليه أيضًا الواجهة الصلبة والسائلة. تنمو البلورة من الواجهة الصلبة والسائلة.

ما هو التدرج في درجة الحرارة؟

يشير التدرج الحراري إلى معدل تغير درجة حرارة النقطة A في المجال الحراري إلى درجة حرارة النقطة القريبة B. أي معدل تغير درجة الحرارة ضمن مسافة وحدة.

متىسيليكون بلوري واحدتنمو، وهناك نوعان من المواد الصلبة والمنصهرة في المجال الحراري، كما يوجد نوعان من التدرجات الحرارية:

▪ التدرج الحراري الطولي والتدرج الحراري الشعاعي في البلورة.

▪ التدرج الحراري الطولي والتدرج الحراري الشعاعي في المصهور.

 هناك توزيعان مختلفان تمامًا لدرجة الحرارة، لكن التدرج الحراري عند السطح البيني للصلب والسائل هو الذي يمكن أن يؤثر بشكل كبير على حالة التبلور. يتم تحديد التدرج الحراري الشعاعي للبلورة من خلال التوصيل الحراري الطولي والعرضي للبلورة، والإشعاع السطحي والموضع الجديد في المجال الحراري. بشكل عام، درجة حرارة المركز مرتفعة ودرجة حرارة حافة البلورة منخفضة. يتم تحديد التدرج في درجة الحرارة الشعاعية للصهر بشكل أساسي بواسطة السخانات المحيطة به، وبالتالي تكون درجة الحرارة المركزية منخفضة، ودرجة الحرارة بالقرب من البوتقة مرتفعة، ويكون التدرج في درجة الحرارة الشعاعية دائمًا موجبًا.

إن التوزيع المعقول لدرجة حرارة المجال الحراري يحتاج إلى استيفاء الشروط التالية:

▪ التدرج الحراري الطولي في البلورة كبير بما فيه الكفاية، ولكن ليس كبيرا جدا، لضمان وجود قدرة كافية على تبديد الحرارة أثناءنمو الكريستالليأخذ الحرارة الكامنة للتبلور.

 يكون التدرج الحراري الطولي في المصهور كبيرًا نسبيًا، مما يضمن عدم تكوين نوى بلورية جديدة في المصهور. ومع ذلك، إذا كانت كبيرة جدًا، فمن السهل أن تسبب خلعًا وكسرًا.

 يكون التدرج الطولي لدرجة الحرارة عند واجهة البلورة كبيرًا بشكل مناسب، وبالتالي يشكل التبريد السفلي اللازم، بحيث تتمتع البلورة المفردة بزخم نمو كافٍ. لا ينبغي أن يكون كبيرًا جدًا، وإلا فستحدث عيوب هيكلية، ويجب أن يكون التدرج في درجة الحرارة الشعاعية صغيرًا قدر الإمكان لجعل واجهة التبلور مسطحة.

VeTek Semiconductor هي شركة صينية محترفة لتصنيعكربيد السيليكون النمو المسامي الجرافيت, أحادي البلورية سحب بوتقة, سحب رقصة كريستال واحدة من السيليكون, بوتقة للسيليكون أحادي البلورية, أنبوب مطلي بكربيد التنتالوم لنمو البلورات.  تلتزم VeTek Semiconductor بتوفير حلول متقدمة لمختلف منتجات SiC Wafer لصناعة أشباه الموصلات.

إذا كنت مهتما بالمنتجات المذكورة أعلاه، فلا تتردد في الاتصال بنا مباشرة.  

الجوال: +86-180 6922 0752

واتساب: +86 180 6922 0752

البريد الإلكتروني: anny@veteksemi.com