Ühekristallahju soojusvälja struktuur

Dec 22, 2025

Jäta sõnum

Päikese fotogalvaanilises tööstuses on monokristallilise räni kvaliteet otseselt seotud monokristallilise räni kvaliteediga. Kvalifitseeritud soojusväli võib kasvada kvaliteetseks-monokristalliliseks. Seetõttu on heade soojusvälja tingimuste loomine Czochralski monokristallilise protsessi puhul väga oluline tegur. Grafiit on monokristallide kasvu kandja. Kõrge -puhtusastmega grafiiti ja isostaatiliselt pressitud grafiidi töötlemise osi kasutatakse peamiselt grafiit-Czochralski monokristallide kasvuahjudes.

 

Vastavalt tegeliku olukorra vajadustele jagatakse soojusvälja suurus vastavalt kvartstiigli läbimõõdule. Praegu on meie riigis soojusväljad vahemikus φ12" kuni φ28" ja üldiselt on enamus φ18" kuni φ22".

 

Siin mainitud monokristallahju soojussüsteem on nn -termoväli. Soojusväli sisaldab üldiselt surverõngast, isolatsioonikatet, ülemist, keskmist ja alumist isolatsioonikatet, (kolme-klapiga) grafiittiigli, tiigli tugivarda, tiigli alust, elektroodi, kütteseadet, juhttoru ja grafiitpolti. Ränilekke edaspidiseks vältimiseks paigaldatakse ahju põhja, metallelektroodide ja tugivarraste külge kaitseplaadid ja kaitsehülsid.

1. Kütteseade

Kütteseade on soojusväljas väga oluline komponent. See on otsene kütteelement. Kui temperatuur on kõrge, võib see ulatuda üle 1600 kraadi. Tavalistel küttekehadel on kolm kuju: silinder, tass ja spiraal. Tavaliselt töödeldakse küttekehasid kõrge-puhtusastmega grafiidist.

2. Grafiitelektrood

Grafiitelektroodid hoiavad kütteseadet paigal ja edastavad voolu läbi küttekeha. Seetõttu peab elektrood olema paks, tugev ja vastupidav ning pind sile ja stabiilne, et tagada hea kontaktpind ja mitte tekitada sädemeid, kui toiteallikas on. Grafiitelektroodi töödeldakse ka kõrge-puhtusastmega grafiidiga.

3. Grafiittiigel, grafiidist tugivarras, grafiidialus

Tiigli tugivarras, tiigel ja alus koos moodustavad grafiittiigli tugikorpuse, mis peab olema tugevalt ühendatud alumise võlliga ja olema hea neutraalsusega. Kui alumine võll pöörleb, on tugivarda ja aluse vaheline vahe väiksem kui 0,5 mm või sellega võrdne. Grafiidist tugikorpuse kõrgust saab reguleerida.

4. Isolatsioonikate

Soojusisolatsioonikate jaguneb ülemiseks, keskmiseks ja alumiseks soojusisolatsioonikatteks. Soojusisolatsioonikate on valmistatud grafiit-süsinikvildist, mis on mähitud ümber isolatsioonisilindri. Grafiit-süsinikvildi kihtide arv oleneb olukorrast. Alumine isolatsioonikate moodustab põhjaisolatsioonisüsteemi. Selle ülesanne on tugevdada poti põhja isolatsiooni, tõsta poti põhja temperatuuri ja vähendada soojuskadu.

5. Isolatsioonikate ja juhttoru

Soojusisolatsioonikate koosneb soojusisolatsiooni ülemisest kattest, soojusisolatsioonist süsiniku vildist ja soojusisolatsiooni alumisest kattest, see tähendab, et kahe rõngakujulise grafiidi kihi vahele on asetatud grafiit-süsinikvildi kiht. Juhttoru kasutatakse peamiselt termilise välja temperatuurigradiendi juhtimiseks ja argooni gaasivoolu juhtimiseks tulevikus.

6. Surverõngas

Grafiidi surverõngas on ringikujuline rõngakujuline grafiiditükk, mis koosneb mitmest kaarest. See asetatakse katteplaadi ja ahju seina kokkupuutekohta, et vältida soojuse ja gaasi läbipääsu kamina ja katteplaadi vahelisest pilust.