Polisilīcija sagatavošanas metode.

1. Iekraušana

Novietojiet pārklāto kvarca tīģeli uz siltuma apmaiņas galda, pievienojiet silīcija izejmateriālu, pēc tam uzstādiet apkures iekārtas, izolācijas aprīkojumu un krāsns pārsegu, evakuējiet krāsni, lai samazinātu spiedienu krāsnī līdz 0,05-0,1 mbar un uzturētu vakuumu. Ieviesiet argonu kā aizsarggāzi, lai uzturētu spiedienu krāsnī aptuveni 400–600 mbar.

2. Apkure

Izmantojiet grafīta sildītāju, lai sildītu krāsns korpusu, vispirms iztvaicētu mitrumu, kas adsorbēts uz grafīta detaļu virsmas, izolācijas slāņa, silīcija izejmateriāliem utt., un pēc tam lēnām uzkarsē, lai kvarca tīģeļa temperatūra sasniegtu aptuveni 1200-1300.℃. Šis process aizņem 4-5h.

3. Kušana

Ieviesiet argonu kā aizsarggāzi, lai uzturētu spiedienu krāsnī aptuveni 400–600 mbar. Pakāpeniski palieliniet sildīšanas jaudu, lai pielāgotu temperatūru tīģelī līdz aptuveni 1500℃, un silīcija izejviela sāk kust. Saglabājiet apmēram 1500℃kausēšanas procesā, līdz kausēšana ir pabeigta. Šis process aizņem apmēram 20-22 stundas.

4. Kristālu augšana

Pēc tam, kad silīcija izejmateriāls ir izkusis, sildīšanas jauda tiek samazināta, lai tīģeļa temperatūra pazeminātos līdz aptuveni 1420-1440℃, kas ir silīcija kušanas temperatūra. Tad kvarca tīģelis pakāpeniski virzās uz leju vai izolācijas ierīce pakāpeniski paceļas tā, ka kvarca tīģelis lēnām iziet no sildīšanas zonas un veido siltuma apmaiņu ar apkārtni; tajā pašā laikā ūdens tiek izvadīts caur dzesēšanas plāksni, lai samazinātu kausējuma temperatūru no apakšas, un apakšā vispirms veidojas kristālisks silīcijs. Augšanas procesa laikā cietā un šķidruma saskarne vienmēr paliek paralēla horizontālajai plaknei, līdz kristāla augšana ir pabeigta. Šis process aizņem apmēram 20-22 stundas.

5. Atkausēšana

Pēc kristāla augšanas pabeigšanas lielā temperatūras gradienta dēļ starp kristāla apakšdaļu un augšpusi lietņā var rasties termiskais spriegums, ko silīcija vafeles karsēšanas un akumulatora sagatavošanas laikā ir viegli atkal saplīst. . Tāpēc pēc kristāla augšanas pabeigšanas silīcija stieņu kušanas temperatūras tuvumā tur 2–4 stundas, lai silīcija stieņa temperatūra būtu vienmērīga un samazinātu termisko spriegumu.

6. Dzesēšana

Pēc silīcija lietņa atkvēlināšanas krāsnī izslēdziet sildīšanas jaudu, paceliet siltumizolācijas ierīci vai pilnībā nolaidiet silīcija stieņu un ievadiet krāsnī lielu argona gāzes plūsmu, lai pakāpeniski samazinātu silīcija lietņa temperatūru līdz tuvu. istabas temperatūra; tajā pašā laikā gāzes spiediens krāsnī pakāpeniski palielinās, līdz tas sasniedz atmosfēras spiedienu. Šis process aizņem apmēram 10 stundas.