პოლისილიციუმის მომზადების მეთოდი.

1. ჩატვირთვა

მოათავსეთ დაფარული კვარცის ჭურჭელი სითბოს გაცვლის მაგიდაზე, დაამატეთ სილიციუმის ნედლეული, შემდეგ დააინსტალირეთ გათბობის მოწყობილობა, საიზოლაციო მოწყობილობა და ღუმელის საფარი, გამოაცალეთ ღუმელი, რათა შემცირდეს წნევა ღუმელში 0,05-0,1 მბ-მდე და შეინარჩუნოს ვაკუუმი. შეიტანეთ არგონი, როგორც დამცავი აირი, რათა შეინარჩუნოთ წნევა ღუმელში ძირითადად დაახლოებით 400-600 მბ.

2. გათბობა

გამოიყენეთ გრაფიტის გამაცხელებელი ღუმელის სხეულის გასათბობად, ჯერ აორთქლდით გრაფიტის ნაწილების ზედაპირზე, საიზოლაციო ფენაზე, სილიკონის ნედლეულზე და ა.შ. შეწოვილ ტენიანობაზე, შემდეგ კი ნელ-ნელა გაცხელეთ, რომ კვარცის ჭურჭლის ტემპერატურამ მიაღწიოს დაახლოებით 1200-1300-ს.℃. ამ პროცესს 4-5 საათი სჭირდება.

3. დნობა

შეიტანეთ არგონი, როგორც დამცავი აირი, რათა შეინარჩუნოთ წნევა ღუმელში ძირითადად დაახლოებით 400-600 მბ. თანდათან გაზარდეთ გათბობის სიმძლავრე, რათა მოარგოთ ტემპერატურა ჭურჭელში დაახლოებით 1500-მდე℃და სილიციუმის ნედლეული იწყებს დნობას. შეინახეთ დაახლოებით 1500℃დნობის პროცესში დნობის დასრულებამდე. ამ პროცესს დაახლოებით 20-22 საათი სჭირდება.

4. კრისტალების ზრდა

სილიკონის ნედლეულის დნობის შემდეგ, გათბობის სიმძლავრე მცირდება, რათა ჭურჭლის ტემპერატურა დაეცეს დაახლოებით 1420-1440-მდე.℃, რომელიც არის სილიციუმის დნობის წერტილი. შემდეგ კვარცის ჭურჭელი თანდათან მოძრაობს ქვევით, ან საიზოლაციო მოწყობილობა თანდათან იზრდება, ისე რომ კვარცის ჭურჭელი ნელ-ნელა ტოვებს გათბობის ზონას და ქმნის სითბოს გაცვლას გარემოსთან; ამავდროულად, წყალი გადის გაგრილების ფირფიტაში, რათა შემცირდეს დნობის ტემპერატურა ქვემოდან და კრისტალური სილიციუმი პირველად წარმოიქმნება ბოლოში. ზრდის პროცესის დროს, მყარი-თხევადი ინტერფეისი ყოველთვის რჩება ჰორიზონტალური სიბრტყის პარალელურად, სანამ ბროლის ზრდა არ დასრულდება. ამ პროცესს დაახლოებით 20-22 საათი სჭირდება.

5. ანილირება

ბროლის ზრდის დასრულების შემდეგ, ბროლის ძირსა და ზედა ნაწილს შორის დიდი ტემპერატურული გრადიენტის გამო, შეიძლება არსებობდეს თერმული სტრესი, რომელიც ადვილად იშლება სილიკონის ვაფლის გაცხელების და ბატარეის მომზადების დროს. . ამიტომ, კრისტალების ზრდის დასრულების შემდეგ, სილიციუმის ინგოტი ინახება დნობის წერტილთან ახლოს 2-4 საათის განმავლობაში, რათა სილიციუმის ინგოტის ტემპერატურა ერთგვაროვანი გახდეს და თერმული სტრესი შემცირდეს.

6. გაგრილება

მას შემდეგ, რაც სილიციუმის ღუმელი ადუღდება ღუმელში, გამორთეთ გათბობის ენერგია, აწიეთ თბოიზოლაციის მოწყობილობა ან მთლიანად ჩამოწიეთ სილიკონის ღუმელი და შეიტანეთ არგონის გაზის დიდი ნაკადი ღუმელში, რათა თანდათან შემცირდეს სილიციუმის ინგოტის ტემპერატურა ახლოს. ოთახის ტემპერატურა; ამავდროულად, ღუმელში გაზის წნევა თანდათან იზრდება, სანამ არ მიაღწევს ატმოსფერულ წნევას. ამ პროცესს დაახლოებით 10 საათი სჭირდება.