SiC Single Crystal Growth အတွက် အပူပိုင်းအကွက်ဒီဇိုင်း

1 SiC တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုဆိုင်ရာ ပစ္စည်းများတွင် အပူစက်ကွင်းဒီဇိုင်း၏ အရေးပါမှု

SiC single crystal သည် ပါဝါအီလက်ထရွန်နစ်ပစ္စည်း၊ optoelectronics နှင့် အပူချိန်မြင့်မားသော application များတွင် တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုသည့် အရေးကြီးသော semiconductor ပစ္စည်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ အပူစက်ကွင်းဒီဇိုင်းသည် ပုံဆောင်ခဲ၏ ပုံဆောင်ခဲပြုမူမှု၊ တူညီမှုနှင့် အညစ်အကြေးထိန်းချုပ်မှုအပေါ် တိုက်ရိုက်သက်ရောက်ပြီး SiC တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုဆိုင်ရာ ပစ္စည်းများ၏ စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ထွက်ရှိမှုအပေါ် အဆုံးအဖြတ်သက်ရောက်မှုရှိသည်။ SiC တစ်ခုတည်းသော crystal ၏အရည်အသွေးသည် စက်ပစ္စည်းထုတ်လုပ်မှုတွင် ၎င်း၏စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ယုံကြည်စိတ်ချရမှုကို တိုက်ရိုက်အကျိုးသက်ရောက်သည်။ အပူစက်ကွင်းကို ဆင်ခြင်တုံတရားဖြင့် ဒီဇိုင်းထုတ်ခြင်းဖြင့်၊ crystal ကြီးထွားမှုအတွင်း အပူချိန်ဖြန့်ဖြူးခြင်း၏ တူညီမှုကို ရရှိနိုင်ပြီး၊ ပုံဆောင်ခဲအတွင်းရှိ အပူဖိစီးမှုနှင့် အပူရောင်အရောင်ခြယ်မှုတို့ကို ရှောင်ရှားနိုင်သည်၊ ထို့ကြောင့် crystal ချို့ယွင်းချက်များ၏ ဖွဲ့စည်းမှုနှုန်းကို လျှော့ချနိုင်သည်။ ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ထားသော အပူစက်ကွင်းဒီဇိုင်းသည် ပုံဆောင်ခဲ၏မျက်နှာအရည်အသွေးနှင့် ပုံဆောင်ခဲနှုန်းကို မြှင့်တင်နိုင်ပြီး၊ သလင်း၏ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ သမာဓိနှင့် ဓာတုသန့်စင်မှုကို ပိုမိုတိုးတက်ကောင်းမွန်စေပြီး စိုက်ပျိုးထားသော SiC တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲသည် လျှပ်စစ်နှင့်အလင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများရှိကြောင်း သေချာစေပါသည်။

SiC တစ်ခုတည်းသော crystal ၏တိုးတက်မှုနှုန်းသည် ထုတ်လုပ်မှုကုန်ကျစရိတ်နှင့် စွမ်းဆောင်ရည်ကို တိုက်ရိုက်သက်ရောက်သည်။ အပူစက်ကွင်းကို ဆင်ခြင်တုံတရားဖြင့် ဒီဇိုင်းထုတ်ခြင်းဖြင့်၊ crystal ကြီးထွားမှုဖြစ်စဉ်အတွင်း အပူချိန် gradient နှင့် heat flow distribution ကို optimize ပြုလုပ်နိုင်ပြီး crystal ၏ ကြီးထွားနှုန်းနှင့် ကြီးထွားမှုဧရိယာ၏ ထိရောက်သောအသုံးချမှုနှုန်းကို မြှင့်တင်နိုင်ပါသည်။ အပူစက်ကွင်းဒီဇိုင်းသည် ကြီးထွားမှုလုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း စွမ်းအင်ဆုံးရှုံးမှုနှင့် ပစ္စည်းစွန့်ပစ်ပစ္စည်းများကို လျှော့ချနိုင်ပြီး ထုတ်လုပ်မှုကုန်ကျစရိတ်ကို လျှော့ချကာ ထုတ်လုပ်မှုစွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ပေးကာ SiC တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲများ၏ အထွက်ကို တိုးစေသည်။ SiC တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုကိရိယာသည် များသောအားဖြင့် စွမ်းအင်ထောက်ပံ့မှုနှင့် အအေးပေးစနစ် အများအပြားလိုအပ်ပြီး အပူစက်ကွင်းကို ဆင်ခြင်တုံတရားဖြင့် ဒီဇိုင်းထုတ်ခြင်းဖြင့် စွမ်းအင်သုံးစွဲမှုကို လျှော့ချနိုင်သည်၊ စွမ်းအင်သုံးစွဲမှုနှင့် ပတ်ဝန်းကျင်ထုတ်လွှတ်မှုတို့ကို လျှော့ချနိုင်သည်။ အပူစက်ကွင်းဖွဲ့စည်းပုံနှင့် အပူစီးဆင်းမှုလမ်းကြောင်းကို ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းဖြင့်၊ စွမ်းအင်ကို အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ ချဲ့ထွင်နိုင်ပြီး စွမ်းအင်ထိရောက်မှုနှင့် ပတ်ဝန်းကျင်အပေါ် ဆိုးကျိုးသက်ရောက်မှုများကို လျှော့ချရန်အတွက် စွန့်ပစ်အပူများကို ပြန်လည်အသုံးပြုနိုင်သည်။

2 SiC တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုဆိုင်ရာ ပစ္စည်းများ၏ အပူစက်ကွင်းဒီဇိုင်းတွင် ခက်ခဲခြင်း။

2.1 ပစ္စည်းများ၏ အပူစီးကူးမှု မညီမညွတ်

SiC သည် အလွန်အရေးကြီးသော တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းဖြစ်သည်။ ၎င်း၏အပူစီးကူးမှုတွင် မြင့်မားသောအပူချိန်တည်ငြိမ်မှုနှင့် လွန်ကဲသောအပူစီးကူးမှုဆိုင်ရာ ဝိသေသလက္ခဏာများ ပါသော်လည်း ၎င်း၏အပူစီးကူးမှုဖြန့်ဖြူးမှုတွင် တူညီမှုမရှိသောအချို့ရှိသည်။ SiC တစ်ခုတည်းသော crystal ကြီးထွားမှုဖြစ်စဉ်တွင်၊ ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှု၏တူညီမှုနှင့်အရည်အသွေးကိုသေချာစေရန်အလို့ငှာ၊ အပူစက်ကွင်းကိုတိကျစွာထိန်းချုပ်ရန်လိုအပ်သည်။ SiC ပစ္စည်းများ၏ အပူစီးကူးနိုင်မှု တူညီမှုမရှိခြင်းသည် အပူစက်ကွင်း ဖြန့်ဖြူးမှု မတည်မငြိမ်ဖြစ်စေပြီး ၎င်းသည် သလင်းကျောက်ကြီးထွားမှု၏ တူညီမှုနှင့် အရည်အသွေးကို ထိခိုက်စေသည်။ SiC တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲ ကြီးထွားမှု ကိရိယာသည် များသောအားဖြင့် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ အခိုးအငွေ့များ စုပုံခြင်း (PVT) နည်းလမ်း သို့မဟုတ် ဓာတ်ငွေ့အဆင့် သယ်ယူပို့ဆောင်ရေး နည်းလမ်းကို လက်ခံလေ့ရှိသည်၊ ၎င်းသည် ကြီးထွားခန်းအတွင်း မြင့်မားသော အပူချိန် ပတ်ဝန်းကျင်ကို ထိန်းသိမ်းရန်နှင့် အပူချိန် ဖြန့်ဖြူးမှုကို တိကျစွာ ထိန်းချုပ်ခြင်းဖြင့် ပုံဆောင်ခဲ ကြီးထွားမှုကို နားလည်ရန် လိုအပ်သည်။ SiC ပစ္စည်းများ၏ အပူလျှပ်ကူးနိုင်စွမ်း တူညီမှုမရှိခြင်းသည် ကြီးထွားခန်းအတွင်း တူညီသော အပူချိန် ဖြန့်ဖြူးမှုဆီသို့ ဦးတည်သွားမည်ဖြစ်ပြီး၊ ထို့ကြောင့် ပုံဆောင်ခဲများ ချို့ယွင်းချက် သို့မဟုတ် ပုံသဏ္ဍာန်မဟုတ်သော ပုံဆောင်ခဲများ၏ အရည်အသွေးကို ထိခိုက်စေသည့် သလင်းကျောက်ကြီးထွားမှုဖြစ်စဉ်ကို ထိခိုက်စေပါသည်။ SiC တစ်ခုတည်းသော crystals များကြီးထွားလာချိန်တွင်၊ အပူချိန်ဖြန့်ဖြူးခြင်း၏ပြောင်းလဲခြင်းဥပဒေအား ပိုမိုကောင်းမွန်စွာနားလည်ရန်နှင့် simulation ရလဒ်များအပေါ်အခြေခံ၍ ဒီဇိုင်းကိုပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ရန်အတွက် သုံးဖက်မြင် dynamic simulation နှင့် thermal field ကိုခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာရန် လိုအပ်ပါသည်။ SiC ပစ္စည်းများ၏ အပူစီးကူးနိုင်မှု တူညီမှုမရှိခြင်းကြောင့်၊ ဤ simulation ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုများသည် အချို့သော အမှားအယွင်းတစ်ခုကြောင့် ထိခိုက်နိုင်သည်၊ ထို့ကြောင့် အပူစက်ကွင်း၏ တိကျသော ထိန်းချုပ်မှုနှင့် ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ထားသော ဒီဇိုင်းကို ထိခိုက်စေပါသည်။

2.2 စက်ပစ္စည်းအတွင်းတွင် လျှပ်စီးကြောင်း ထိန်းညှိရန် ခက်ခဲခြင်း။

SiC တစ်ခုတည်းသော crystals များ ကြီးထွားလာချိန်တွင် crystals များ၏ တူညီမှုနှင့် သန့်ရှင်းမှုကို သေချာစေရန် တင်းကျပ်သော အပူချိန်ထိန်းချုပ်မှုကို ထိန်းသိမ်းထားရန် လိုအပ်သည်။ စက်ပစ္စည်းအတွင်းရှိ convection ဖြစ်စဉ်သည် အပူချိန်အကွက်၏ ညီညွှတ်မှုကို ဖြစ်စေနိုင်ပြီး crystals များ၏ အရည်အသွေးကို ထိခိုက်စေပါသည်။ Convection သည် ပုံမှန်အားဖြင့် အပူချိန် gradient ကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး crystal မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ပုံသဏ္ဍာန်မဟုတ်သော ဖွဲ့စည်းပုံကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး ၎င်းသည် crystals များ၏ စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် အသုံးချမှုကို ထိခိုက်စေပါသည်။ ကောင်းသော convection control သည် ဓာတ်ငွေ့စီးဆင်းမှုအမြန်နှုန်းနှင့် ဦးတည်ရာကို ချိန်ညှိနိုင်သည်၊ ၎င်းသည် crystal မျက်နှာပြင်၏ ညီညွှတ်မှုမရှိခြင်းကို လျှော့ချပြီး ကြီးထွားမှုထိရောက်မှုကို တိုးတက်စေသည်။ ရှုပ်ထွေးသော ဂျီဩမေတြီဖွဲ့စည်းပုံနှင့် ဓာတ်ငွေ့ဒိုင်းနမစ် လုပ်ငန်းစဉ်များသည် စက်ပစ္စည်းများအတွင်းမှ convection ကို တိကျစွာထိန်းချုပ်ရန် အလွန်ခက်ခဲစေသည်။ မြင့်မားသောအပူချိန်ပတ်ဝန်းကျင်သည် အပူကူးပြောင်းမှုထိရောက်မှုကို လျော့ကျစေပြီး စက်ပစ္စည်းအတွင်းရှိ အပူချိန် gradient ဖွဲ့စည်းမှုကို တိုးစေပြီး၊ ထို့ကြောင့် ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှု၏ တူညီမှုနှင့် အရည်အသွေးကို ထိခိုက်စေပါသည်။ အချို့သော အဆိပ်သင့်ဓာတ်ငွေ့များသည် စက်ပစ္စည်းအတွင်းရှိ ပစ္စည်းများနှင့် အပူလွှဲပြောင်းဒြပ်စင်များကို ထိခိုက်စေနိုင်ပြီး၊ ထို့ကြောင့် convection ၏တည်ငြိမ်မှုနှင့် ထိန်းချုပ်နိုင်စွမ်းကို ထိခိုက်စေပါသည်။ SiC တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲ ကြီးထွားမှု ကိရိယာသည် အများအားဖြင့် ရှုပ်ထွေးသော ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံနှင့် ရောင်ခြည်အပူလွှဲပြောင်းမှု၊ လျှပ်ကူးမှုအပူလွှဲပြောင်းခြင်းနှင့် အပူကူးယူခြင်းကဲ့သို့သော ရှုပ်ထွေးသော ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံနှင့် များစွာသော အပူလွှဲပြောင်းယန္တရားများ ရှိသည်။ ဤအပူလွှဲပြောင်းယန္တရားများသည် တစ်ခုနှင့်တစ်ခု ပေါင်းစပ်ထားသောကြောင့် convection ထိန်းညှိမှုကို ပိုမိုရှုပ်ထွေးစေပြီး အထူးသဖြင့် စက်အတွင်းတွင် multiphase flow နှင့် phase change process များရှိပါက၊ convection ကို တိကျစွာပုံစံနှင့် ထိန်းချုပ်ရန် ပို၍ခက်ခဲပါသည်။

SiC တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲ ကြီးထွားမှုဆိုင်ရာ ပစ္စည်းများ၏ အပူပိုင်းအကွက်ဒီဇိုင်း၏ အဓိကအချက် 3

3.1 အပူဓာတ်အားဖြန့်ဖြူးခြင်းနှင့် ထိန်းချုပ်ခြင်း။

အပူစက်ကွင်းဒီဇိုင်းတွင်၊ ဖြန့်ဖြူးမှုမုဒ်နှင့် အပူစွမ်းအင်၏ ထိန်းချုပ်မှုဗျူဟာကို ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှု၏ လုပ်ငန်းစဉ်ဘောင်များနှင့် လိုအပ်ချက်များနှင့်အညီ ဆုံးဖြတ်သင့်သည်။ SiC တစ်ခုတည်းသော crystal ကြီးထွားမှုကိရိယာသည် အပူအတွက် ဂရပ်ဖိုက်အပူချောင်းများ သို့မဟုတ် induction အပူပေးကိရိယာများကို အသုံးပြုသည်။ အပူပေးစက်၏ အပြင်အဆင်နှင့် ပါဝါဖြန့်ဖြူးမှုကို ဒီဇိုင်းရေးဆွဲခြင်းဖြင့် အပူစက်ကွင်း၏ တူညီမှုနှင့် တည်ငြိမ်မှုကို ရရှိနိုင်သည်။ SiC တစ်ခုတည်းသော crystals များကြီးထွားလာချိန်တွင်၊ အပူချိန်တူညီမှုသည် crystal ၏အရည်အသွေးအပေါ်အရေးကြီးသောလွှမ်းမိုးမှုရှိသည်။ အပူဓာတ်ကို ဖြန့်ဖြူးပေးခြင်းသည် အပူစက်ကွင်းရှိ အပူချိန်၏ တူညီမှုကို သေချာစေနိုင်သည်။ ကိန်းဂဏာန်းပုံတူခြင်းနှင့် စမ်းသပ်စစ်ဆေးခြင်းမှတစ်ဆင့် အပူစွမ်းအင်နှင့် အပူချိန်ဖြန့်ဖြူးမှုကြား ဆက်စပ်မှုကို ဆုံးဖြတ်နိုင်ပြီး၊ ထို့နောက် အပူဓာတ်ဖြန့်ဖြူးမှုအစီအစဉ်ကို အပူပိုင်းနယ်ပယ်ရှိ အပူချိန်ဖြန့်ဖြူးမှုကို ပိုမိုတူညီပြီး တည်ငြိမ်စေရန်အတွက် အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် လုပ်ဆောင်နိုင်သည်။ SiC တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲများ ကြီးထွားလာချိန်တွင် အပူစွမ်းအင်ကို ထိန်းချုပ်ခြင်းသည် တိကျသော ထိန်းညှိမှုနှင့် အပူချိန်ကို တည်ငြိမ်စွာ ထိန်းချုပ်နိုင်မည်ဖြစ်သည်။ အပူစက်ကွင်းအတွင်း အပူချိန်တည်ငြိမ်မှုနှင့် တူညီမှုရှိမရှိသေချာစေရန် အပူချိန်အာရုံခံကိရိယာများမှ ပြန်လည်ပေးပို့သော အချိန်နှင့်တပြေးညီ အပူချိန်ဒေတာအပေါ် အခြေခံ၍ အပူစွမ်းအင်ကို PID ထိန်းချုပ်ကိရိယာ သို့မဟုတ် မပီသသော ထိန်းချုပ်ကိရိယာကဲ့သို့သော အလိုအလျောက်ထိန်းချုပ်သည့် အယ်လဂိုရီသမ်များကို အသုံးပြုနိုင်သည်။ SiC တစ်ခုတည်းသော crystals များကြီးထွားလာချိန်တွင်၊ အပူစွမ်းအင်၏အရွယ်အစားသည် crystal ကြီးထွားနှုန်းကိုတိုက်ရိုက်အကျိုးသက်ရောက်လိမ့်မည်။ အပူစွမ်းအင်ကို ထိန်းချုပ်ခြင်းသည် ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုနှုန်းကို တိကျသော စည်းမျဉ်းများ ချမှတ်နိုင်စေသင့်သည်။ အပူစွမ်းအင်နှင့် ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားနှုန်းကြား ဆက်နွယ်မှုကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာပြီး စမ်းသပ်စစ်ဆေးခြင်းဖြင့်၊ crystal ကြီးထွားမှုနှုန်းကို တိကျစွာ ထိန်းချုပ်နိုင်စေရန် ကျိုးကြောင်းဆီလျော်သော အပူစွမ်းအင်ထိန်းချုပ်မှုဗျူဟာကို ဆုံးဖြတ်နိုင်သည်။ SiC single crystal growth equipment ၏လည်ပတ်မှုအတွင်း၊ အပူစွမ်းအင်၏တည်ငြိမ်မှုသည် crystal ကြီးထွားမှုအရည်အသွေးအပေါ်တွင် အရေးပါသောအကျိုးသက်ရောက်မှုရှိသည်။ အပူစွမ်းအင်၏ တည်ငြိမ်မှုနှင့် ယုံကြည်စိတ်ချရမှုကို သေချာစေရန် တည်ငြိမ်ပြီး ယုံကြည်စိတ်ချရသော အပူပေးကိရိယာများနှင့် ထိန်းချုပ်မှုစနစ်များ လိုအပ်ပါသည်။ စက်ပစ္စည်း၏ ပုံမှန်လည်ပတ်မှုနှင့် အပူစွမ်းအင်၏ တည်ငြိမ်သောထွက်ရှိမှုတို့ကို သေချာစေရန် အပူပေးစက်ရှိ ချို့ယွင်းချက်များနှင့် ပြဿနာများကို အချိန်နှင့်တစ်ပြေးညီ ရှာဖွေဖော်ထုတ်ဖြေရှင်းနိုင်စေရန် အပူပေးကိရိယာများကို ပုံမှန်ထိန်းသိမ်းပြီး ဝန်ဆောင်မှုပေးရန်လိုအပ်ပါသည်။ အပူဓာတ်အားဖြန့်ဖြူးမှုအစီအစဥ်ကို ဆင်ခြင်တုံတရားဖြင့် ဒီဇိုင်းထုတ်ခြင်းဖြင့် အပူစွမ်းအင်နှင့် အပူချိန်ဖြန့်ဖြူးမှုကြားဆက်နွယ်မှုကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားခြင်း၊ အပူဓာတ်အား တိကျသောထိန်းချုပ်မှုကို နားလည်သဘောပေါက်ပြီး အပူပါဝါ၏တည်ငြိမ်မှုနှင့် ယုံကြည်စိတ်ချရမှုကို သေချာစေခြင်းဖြင့် SiC တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုဆိုင်ရာ ပစ္စည်းများ၏ ကြီးထွားမှုထိရောက်မှုနှင့် အရည်အသွေးကောင်းမွန်မှုတို့ကို ရရှိစေနိုင်သည်။ ထိထိရောက်ရောက်တိုးတက်ကောင်းမွန်လာပြီး SiC တစ်ခုတည်းသော crystal တိုးတက်မှုနည်းပညာ၏ တိုးတက်မှုနှင့် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုကို မြှင့်တင်နိုင်ပါသည်။

3.2 အပူချိန်ထိန်းချုပ်မှုစနစ်ကို ဒီဇိုင်းနှင့် ချိန်ညှိခြင်း။

အပူချိန်ထိန်းချုပ်မှုစနစ်အား ဒီဇိုင်းရေးဆွဲခြင်းမပြုမီ၊ အပူချိန်နယ်ပယ်၏ပျံ့နှံ့မှုကိုရရှိရန် SiC တစ်ခုတည်းသောပုံဆောင်ခဲများ၏ ကြီးထွားမှုအတွင်း အပူကူးယူခြင်း၊ အငွေ့ပျံခြင်းနှင့် ဓာတ်ရောင်ခြည်ပေးခြင်းကဲ့သို့သော အပူလွှဲပြောင်းခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်များကို ပုံဖော်တွက်ချက်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ စမ်းသပ်စစ်ဆေးခြင်းမှတစ်ဆင့်၊ အပူစွမ်းအင်၊ အပူပေးဧရိယာအပြင်အဆင်နှင့် အပူချိန်အာရုံခံကိရိယာတည်နေရာကဲ့သို့သော အပူချိန်ထိန်းချုပ်မှုစနစ်၏ ဒီဇိုင်းဘောင်များကို ဆုံးဖြတ်ရန်အတွက် ကိန်းဂဏာန်းပုံခြင်းရလဒ်များကို ပြုပြင်ပြီး ချိန်ညှိထားပါသည်။ SiC တစ်ခုတည်းသော crystals များကြီးထွားလာချိန်တွင် ခုခံမှုအပူပေးခြင်း သို့မဟုတ် induction အပူပေးခြင်းကို အများအားဖြင့် အပူပေးရန်အတွက် အသုံးပြုသည်။ သင့်လျော်သော အပူဓာတ်ကို ရွေးချယ်ရန် လိုအပ်သည်။ ခံနိုင်ရည်ရှိသော အပူအတွက်၊ အပူချိန်မြင့်သော ခံနိုင်ရည်ရှိသော ဝါယာကြိုး သို့မဟုတ် ခံနိုင်ရည်ရှိမီးဖိုကို အပူဒြပ်စင်အဖြစ် ရွေးချယ်နိုင်သည်။ induction အပူအတွက်၊ သင့်လျော်သော induction အပူကွိုင် သို့မဟုတ် induction အပူပေးပန်းကန်ကို ရွေးချယ်ရန် လိုအပ်သည်။ အပူပေးသည့်ဒြပ်စင်ကိုရွေးချယ်သည့်အခါ၊ အပူ၏ထိရောက်မှု၊ အပူပေးမှုတူညီမှု၊ မြင့်မားသောအပူချိန်ခံနိုင်ရည်နှင့်အပူစက်ကွင်းတည်ငြိမ်မှုအပေါ်အကျိုးသက်ရောက်မှုစသည့်အချက်များကိုထည့်သွင်းစဉ်းစားရန်လိုသည်။ အပူချိန်ထိန်းချုပ်မှုစနစ်၏ ဒီဇိုင်းသည် အပူချိန်တည်ငြိမ်မှုနှင့် တူညီမှုသာမက အပူချိန်ချိန်ညှိမှု တိကျမှုနှင့် တုံ့ပြန်မှုအရှိန်ကိုပါ ထည့်သွင်းစဉ်းစားရန် လိုအပ်သည်။ တိကျသောထိန်းချုပ်မှုနှင့် ချိန်ညှိမှုတို့ကိုရရှိရန် PID ထိန်းချုပ်မှု၊ မပီသသောထိန်းချုပ်မှု သို့မဟုတ် အာရုံကြောကွန်ရက်ထိန်းချုပ်မှုကဲ့သို့သော သင့်လျော်သောအပူချိန်ထိန်းချုပ်မှုဗျူဟာကို ဒီဇိုင်းရေးဆွဲရန် လိုအပ်ပါသည်။ အချက်ပေါင်းများစွာ ချိတ်ဆက်မှု ချိန်ညှိမှု၊ ဒေသဆိုင်ရာ လျော်ကြေးငွေ ချိန်ညှိမှု သို့မဟုတ် တုံ့ပြန်မှု ချိန်ညှိမှုကဲ့သို့သော သင့်လျော်သော အပူချိန် ချိန်ညှိမှု အစီအစဉ်ကို ဒီဇိုင်းရေးဆွဲရန်လည်း လိုအပ်ပါသည်။ SiC တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲများ ကြီးထွားလာစဉ်အတွင်း အပူချိန်ကို တိကျစွာ စောင့်ကြည့်ထိန်းချုပ်နိုင်စေရန်အတွက် အဆင့်မြင့် အပူချိန်အာရုံခံနည်းပညာနှင့် ထိန်းချုပ်ကိရိယာများကို အသုံးပြုရန် လိုအပ်ပါသည်။ အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုများကို အချိန်နှင့်တပြေးညီ စောင့်ကြည့်ရန် အပူချိန်ထိန်းကိရိယာများ သို့မဟုတ် အနီအောက်ရောင်ခြည် သာမိုမီတာများကဲ့သို့သော တိကျသောအပူချိန်အာရုံခံကိရိယာများကို ရွေးချယ်နိုင်ပြီး PLC ထိန်းချုပ်ကိရိယာကဲ့သို့သော စွမ်းဆောင်ရည်မြင့် အပူချိန်ထိန်းကိရိယာကို ရွေးချယ်နိုင်သည် (ပုံ 1 ကိုကြည့်ပါ) သို့မဟုတ် DSP ထိန်းချုပ်ကိရိယာ အပူဒြပ်စင်များ၏တိကျသောထိန်းချုပ်မှုနှင့်ညှိနှိုင်းမှုအောင်မြင်ရန်။ ဂဏန်းဆင်တူခြင်းနှင့် စမ်းသပ်စစ်ဆေးခြင်းနည်းလမ်းများကို အခြေခံ၍ ဒီဇိုင်းဘောင်များကို သတ်မှတ်ခြင်း၊ သင့်လျော်သော အပူပေးနည်းလမ်းများနှင့် အပူပေးပစ္စည်းများကို ရွေးချယ်ခြင်း၊ ကျိုးကြောင်းဆီလျော်သော အပူချိန်ထိန်းချုပ်မှုဗျူဟာများနှင့် ချိန်ညှိမှုပုံစံများကို ဒီဇိုင်းထုတ်ခြင်းနှင့် အဆင့်မြင့်အပူချိန်အာရုံခံနည်းပညာနှင့် ထိန်းချုပ်ကိရိယာကိရိယာများကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် သင်သည် တိကျသောထိန်းချုပ်မှုနှင့် ချိန်ညှိမှုကို ထိထိရောက်ရောက်ရရှိနိုင်ပါသည်။ SiC တစ်ခုတည်းသော crystals များကြီးထွားစဉ်အတွင်း အပူချိန်နှင့် crystals တစ်ခုတည်း၏ အရည်အသွေးနှင့် အထွက်နှုန်းကို တိုးတက်စေသည်။

3.3 တွက်ချက်မှုအရည်အချင်း ဒိုင်နမစ် သရုပ်သကန်

တိကျသော မော်ဒယ်ကို တည်ထောင်ခြင်းသည် တွက်ချက်မှုဆိုင်ရာ အရည်ဒိုင်းနမစ် (CFD) သရုပ်ဖော်ခြင်းအတွက် အခြေခံဖြစ်သည်။ SiC တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲ ကြီးထွားမှု ကိရိယာသည် များသောအားဖြင့် ဂရပ်ဖိုက်မီးဖို၊ induction အပူပေးစနစ်၊ Crucible၊ အကာအကွယ်ဓာတ်ငွေ့ စသည်တို့ဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ မော်ဒယ်လ်လုပ်ငန်းစဉ်တွင်၊ မီးဖိုဖွဲ့စည်းပုံ၏ ရှုပ်ထွေးမှုကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားရန် လိုအပ်ပြီး အပူပေးနည်းလမ်း၏ ဝိသေသလက္ခဏာများ၊ , နှင့်စီးဆင်းမှုနယ်ပယ်အပေါ်ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာလှုပ်ရှားမှုများ၏သြဇာလွှမ်းမိုးမှု။ သုံးဖက်မြင်ပုံစံကို တိကျစွာပြန်လည်တည်ဆောက်ရန်၊ မီးဖိုချောင်၏ ဂျီဩမေတြီပုံသဏ္ဍာန်များကို ပြန်လည်တည်ဆောက်ရန်အတွက် အသုံးပြုပြီး အပူစွမ်းအင်နှင့် ဓာတ်ငွေ့စီးဆင်းမှုနှုန်းကဲ့သို့သော ပစ္စည်း၏ အပူပိုင်းဆိုင်ရာဘောင်များနှင့် နယ်နိမိတ်အခြေအနေများကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားရန် အသုံးပြုပါသည်။

CFD သရုပ်ဖော်မှုတွင်၊ အများအားဖြင့်အသုံးပြုသော ဂဏန်းနည်းလမ်းများတွင် ကန့်သတ်ပမာဏနည်းလမ်း (FVM) နှင့် finite element method (FEM) တို့ ပါဝင်သည်။ SiC single crystal growth equipment ၏ ဝိသေသလက္ခဏာများအားဖြင့် FVM နည်းလမ်းကို fluid flow နှင့် heat conduction equations များကို ဖြေရှင်းရန်အတွက် ယေဘူယျအားဖြင့် အသုံးပြုပါသည်။ meshing ၏စည်းကမ်းချက်များ၌၊ သရုပ်ဖော်မှုရလဒ်များ၏တိကျမှုကိုသေချာစေရန်ဂရပ်ဖိုက် crucible မျက်နှာပြင်နှင့် single crystal growth area ကဲ့သို့သောအဓိကသော့အပိုင်းများကိုခွဲခြမ်းရန်အာရုံစိုက်ရန်လိုအပ်သည်။ SiC တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲ၏ ကြီးထွားမှုဖြစ်စဉ်တွင် အပူကူးယူခြင်း၊ ဓာတ်ရောင်ခြည်အပူလွှဲပြောင်းခြင်း၊ အရည်လှုပ်ရှားမှုစသည်ဖြင့် အမျိုးမျိုးသော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ လုပ်ငန်းစဉ်များ ပါဝင်ပါသည်။ ပကတိအခြေအနေအရ၊ သင့်လျော်သော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာပုံစံများနှင့် နယ်နိမိတ်အခြေအနေများကို သရုပ်ဖော်ရန်အတွက် ရွေးချယ်ထားပါသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ graphite crucible နှင့် SiC single crystal အကြား အပူကူးယူမှုနှင့် ဓါတ်ရောင်ခြည်အပူလွှဲပြောင်းမှုကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားရာတွင် သင့်လျော်သော အပူလွှဲပြောင်းမှုနယ်နိမိတ်များကို သတ်မှတ်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ အရည်လှုပ်ရှားမှုအပေါ် induction အပူ၏သြဇာလွှမ်းမိုးမှုကိုထည့်သွင်းစဉ်းစားရန်, induction အပူပါဝါ၏နယ်နိမိတ်အခြေအနေများကိုထည့်သွင်းစဉ်းစားရန်လိုအပ်ပါသည်။

CFD သရုပ်ဖော်ခြင်းမပြုမီ၊ သရုပ်ဖော်ချိန်အဆင့်၊ ပေါင်းစည်းမှုစံနှုန်းများနှင့် အခြားကန့်သတ်ချက်များကို သတ်မှတ်ပြီး တွက်ချက်မှုများလုပ်ဆောင်ရန် လိုအပ်သည်။ simulation လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း၊ သရုပ်ဖော်မှုရလဒ်များ၏ တည်ငြိမ်မှုနှင့် ပေါင်းစည်းမှုကို သေချာစေရန် ဘောင်များကို စဉ်ဆက်မပြတ် ချိန်ညှိရန် လိုအပ်ပြီး နောက်ထပ်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာပြီး ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ရန်အတွက် အပူချိန်နယ်ပယ်ဖြန့်ဖြူးမှု၊ အရည်အလျင်ဖြန့်ဖြူးမှုစသည်ဖြင့် စီစဥ်ခြင်းရလဒ်များကို အပြီးလုပ်ဆောင်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ . ပုံသဏ္ဍာန်ရလဒ်များ၏ တိကျမှန်ကန်မှုကို အမှန်တကယ်ကြီးထွားမှုလုပ်ငန်းစဉ်တွင် အပူချိန်အကွက်ဖြန့်ဖြူးမှု၊ တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲအရည်အသွေးနှင့် အခြားဒေတာများကို နှိုင်းယှဉ်ခြင်းဖြင့် အတည်ပြုသည်။ Simulation ရလဒ်များအရ၊ မီးဖိုဖွဲ့စည်းပုံ၊ အပူပေးနည်းလမ်းနှင့် အခြားရှုထောင့်များသည် SiC တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုဆိုင်ရာ ပစ္စည်းများ၏ ကြီးထွားမှုထိရောက်မှုနှင့် တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲအရည်အသွေးကို မြှင့်တင်ရန် အကောင်းဆုံးလုပ်ဆောင်ထားသည်။ SiC တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုကိရိယာ၏ အပူပိုင်းအကွက်ဒီဇိုင်း CFD သရုပ်ဖော်ခြင်းတွင် တိကျသောမော်ဒယ်များကို တည်ထောင်ခြင်း၊ သင့်လျော်သော ကိန်းဂဏာန်းနည်းလမ်းများနှင့် ကွက်ကွက်များကို ရွေးချယ်ခြင်း၊ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ မော်ဒယ်များနှင့် နယ်နိမိတ်အခြေအနေများကို ဆုံးဖြတ်ခြင်း၊ သရုပ်ဖော်ခြင်းဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ဘောင်များကို သတ်မှတ်ခြင်းနှင့် တွက်ချက်ခြင်း၊ စီစစ်ခြင်းဆိုင်ရာ ရလဒ်များကို စစ်ဆေးခြင်းနှင့် ပိုမိုကောင်းမွန်အောင် လုပ်ဆောင်ခြင်းတို့ ပါဝင်သည်။ သိပ္ပံနည်းကျနှင့် ကျိုးကြောင်းဆီလျော်သော CFD သရုပ်ဖော်မှုသည် SiC တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုကိရိယာ၏ ဒီဇိုင်းနှင့် ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းအတွက် အရေးကြီးသောကိုးကားချက်များကို ပေးစွမ်းနိုင်ပြီး ကြီးထွားမှုထိရောက်မှုနှင့် တစ်ခုတည်းသောပုံဆောင်ခဲအရည်အသွေးကို မြှင့်တင်ပေးနိုင်သည်။

3.4 မီးဖိုဆောင်ဖွဲ့စည်းပုံဒီဇိုင်း

SiC တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုသည် မြင့်မားသော အပူချိန်၊ ဓာတုဓာတ်အားပျော့မှုနှင့် ကောင်းသောအပူစီးကူးမှုတို့ လိုအပ်သည်ဟု ယူဆပါက မီးဖိုတွင်းကိုယ်ထည်ကို အပူချိန်မြင့်မြင့်နှင့် ချေးခံနိုင်ရည်ရှိသော ပစ္စည်းများဖြစ်သည့် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကြွေထည်များ (SiC)၊ ဂရပ်ဖိုက် စသည်တို့မှ ရွေးချယ်သင့်သည်။ SiC ပစ္စည်းသည် ပိုမိုကောင်းမွန်သည်။ မြင့်မားသော အပူချိန်တည်ငြိမ်မှုနှင့် ဓာတုဓာတ်မတည်မှုတို့ဖြစ်ပြီး စံပြမီးဖိုကောင်ပစ္စည်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ အပူဓါတ်နှင့် အပူလွှဲပြောင်းခြင်းခံနိုင်ရည်ကို လျှော့ချရန်နှင့် အပူစက်ကွင်းတည်ငြိမ်မှုကို မြှင့်တင်ရန် မီးဖိုကိုယ်ထည်၏အတွင်းနံရံမျက်နှာပြင်သည် ချောမွေ့ပြီး တစ်ပြေးညီဖြစ်သင့်သည်။ အပူဖိစီးမှုအာရုံစူးစိုက်မှုနှင့်အလွန်အကျွံအပူချိန် gradient ကိုရှောင်ရှားရန်ဖွဲ့စည်းပုံအလွှာများအနည်းငယ်ဖြင့်မီးဖို၏ဖွဲ့စည်းပုံကိုတတ်နိုင်သမျှရိုးရှင်းအောင်ပြုလုပ်သင့်သည်။ ပုံမှန်အားဖြင့် cylindrical သို့မဟုတ် rectangular တည်ဆောက်ပုံသည် အပူစက်ကွင်း၏ တစ်ပြေးညီ ဖြန့်ဖြူးမှုနှင့် တည်ငြိမ်မှုကို လွယ်ကူချောမွေ့စေရန် အသုံးပြုသည်။ အပူချိန်တူညီမှုနှင့် အပူစက်ကွင်းတည်ငြိမ်မှုကို မြှင့်တင်ရန်နှင့် တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှု၏ အရည်အသွေးနှင့် ထိရောက်မှုကို သေချာစေရန် အပူပေးကွိုင်များနှင့် ခုခံမှုကဲ့သို့သော အရန်အပူဒြပ်စင်များကို မီးဖိုအတွင်းတွင် တပ်ဆင်ထားသည်။ အသုံးများသော အပူပေးနည်းများတွင် induction heating၊ resistance heating နှင့် radiation heating တို့ ပါဝင်သည်။ SiC single crystal growth equipment တွင် induction heating နှင့် resistance heating တို့ကို ပေါင်းစပ်အသုံးပြုလေ့ရှိသည်။ အပူချိန်တူညီမှုနှင့် အပူစက်ကွင်းတည်ငြိမ်မှုကို မြှင့်တင်ရန်အတွက် လျင်မြန်သောအပူပေးရန်အတွက် Induction အပူကို အဓိကအားဖြင့် အသုံးပြုပါသည်။ ကြီးထွားမှုဖြစ်စဉ်၏တည်ငြိမ်မှုကိုထိန်းသိမ်းရန် ခံနိုင်ရည်ရှိအပူပေးခြင်းကို အဆက်မပြတ်အပူချိန်နှင့် အပူချိန် gradient ကိုထိန်းသိမ်းရန်အသုံးပြုသည်။ ဓာတ်ရောင်ခြည်ဖြင့် အပူပေးခြင်းသည် မီးဖိုအတွင်းရှိ အပူချိန်တူညီမှုကို မြှင့်တင်ပေးနိုင်သော်လည်း ၎င်းကို အရန်အပူပေးသည့်နည်းလမ်းအဖြစ် အများအားဖြင့် အသုံးပြုကြသည်။

4 နိဂုံး

ပါဝါအီလက်ထရွန်းနစ်၊ optoelectronics နှင့် အခြားနယ်ပယ်များတွင် SiC ပစ္စည်းများ လိုအပ်ချက် တိုးလာနေသဖြင့် SiC တစ်ခုတည်းသော crystal တိုးတက်မှုနည်းပညာ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် သိပ္ပံနှင့်နည်းပညာဆိုင်ရာ ဆန်းသစ်တီထွင်မှု၏ အဓိကနယ်ပယ်တစ်ခု ဖြစ်လာမည်ဖြစ်သည်။ SiC တစ်ခုတည်းသောပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုကိရိယာ၏အဓိကအချက်အနေဖြင့်၊ အပူစက်ကွင်းဒီဇိုင်းသည် ကျယ်ပြန့်သောအာရုံစိုက်မှုနှင့် အတွင်းကျကျသုတေသနပြုမှုများကို ဆက်လက်ရရှိမည်ဖြစ်သည်။ အနာဂတ် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေး လမ်းညွှန်ချက်များတွင် ထုတ်လုပ်မှု ထိရောက်မှုနှင့် တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲ အရည်အသွေးကို မြှင့်တင်ရန် အပူကွင်းဖွဲ့စည်းပုံနှင့် ထိန်းချုပ်မှု စနစ်တို့ကို ပိုမို ကောင်းမွန်အောင် လုပ်ဆောင်ရန် ပါဝင်သည်။ စက်ပစ္စည်းများ၏ တည်ငြိမ်မှုနှင့် တာရှည်ခံမှု တိုးတက်စေရန်အတွက် ပစ္စည်းအသစ်များနှင့် ပြုပြင်ထုတ်လုပ်သည့်နည်းပညာကို ရှာဖွေခြင်း၊ အလိုအလျောက်ထိန်းချုပ်မှုနှင့် အဝေးထိန်းကိရိယာများကို စောင့်ကြည့်ခြင်းအောင်မြင်ရန် ဉာဏ်ရည်ထက်မြက်သောနည်းပညာကို ပေါင်းစပ်ထားသည်။