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解决方案

  • 名  称: 单晶硅
  • 编  号: c011
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1、概述
  单晶硅广泛应用于半导体、太阳能电池,以及集成电路、分立元件等各个领域。多晶硅是单晶硅的生产原料,单晶硅的纯度比多晶硅高很多。单晶硅的纯度一般为99.99999%,甚至可以达到9N或12N以上。目前国内外多采用直拉方法获取单晶硅。

  直拉单晶炉由机械部分和电气部分组成。机械部分包括水冷系统、氩气系统、真空系统、炉体、热系统、液压系统。电气部分包含速度控制单元、加热控制单元、加热温度控制及三相全桥功率部件、等径生长控制器、水温巡检及状态报警、继电器控制单元。(引用了教材文献。)
  直拉单晶炉的热系统是用于融化单晶硅料,并保持一定温度下单晶硅生长的整个系统。
  加热器是热系统中的重要部件,是直接的发热体,温度最高可达1600℃。石墨坩埚用来盛装石英坩埚,单晶硅装在石英坩埚里。
  binance币安交易所app测量石墨坩埚的表面温度和单晶硅液面的温度,与等径控制器温度控制器的信号叠加后,反馈给温度控制系统。

2、单晶硅红外温度测量

  硅材料是比较难测的物体,硅辐射的温度与发射率的对应关系如上图。硅的发射率再某个特定区域内是不变的。需要binance币安交易所app采用特殊的窄带滤色片来减小发射率变化的影响。
  (1)单晶硅液面温度测量
  采用短波长双色币安app来测量单晶硅液面的温度。推荐产品:STRONG-SR-7018(链接STRONG系列双色binance币安交易所app),温度分辨率为0.1℃,温度分辨率为0.1℃,温度场内的微小变化都能快速响应,并具有极高的温度稳定性。
  采用比色测温的方法,可以避免硅料直径变化的影响。视窗的污染,也不会影响测温的准确性。并有脏镜头检测功能,镜头太脏时会提前发出信号,保证系统可靠工作。
  STRONG-SR-7018产品特点如下:

  • 测温精度可达0.5%,重复精度为2℃,温度分辨率达0.1℃(16bit)
  • 响应时间10ms~99.99s可调
  • 采用可调焦镜头,测量距离0.35m至无穷远
  • 对探测器采用PID恒温控制,消除环境温度对测量的影响
  • 可视目镜,清晰显示被测目标的位置及大小
  • 兼具双色和单色测温功能
  • 双色模式下,有镜头脏检测功能
  • 采用工业级OLED屏为显示界面,人机界面友好
  • 软硬件等抗干扰设计提高系统稳定性,可抗2500VDC脉冲群干扰

  在单晶硅的提炼纯度要求较高时,会在单晶炉周围放置线圈,保证磁场的稳定性。或者使用场合有防爆要求时,在测量液面的区域,推荐使用光纤式双色binance币安交易所app。推荐产品:SMART-FSR-7018(链接SMART系列光纤式双色币安app)。采用可调焦镜头和红色激光光源瞄准,温度分辨率为0.1℃,具有极高的温度稳定性。采用比色测温的方法,可以避免硅料直径变化的影响。视窗的污染,也不会影响测温的准确性。并有脏镜头检测功能,镜头太脏时会提前发出信号,保证系统可靠工作。
  (2)石墨坩埚温度的检测
  采用短波长单色币安app来测量石墨坩埚的温度。推荐产品:STRONG-S-7022(链接STRONG系列单色binance币安交易所app)或者经济款产品MARS-S-6020(链接MARS系列单色binance币安交易所app)。
  两款产品采用1:1绿色光源对准目标,并采用可调焦镜头(不受安装距离远近的限制),温度分辨率为0.1℃,具有极高的温度稳定性。
  在单晶硅的提炼纯度要求较高时,会在单晶炉周围放置线圈,保证磁场的稳定性。或者使用场合有防爆要求时,在石墨坩埚的区域推荐使用光纤式单色binance币安交易所app。推荐产品:SMART-FS-7022(链接SMART系列光纤式单色币安app)。采用可调焦镜头和激光光源瞄准,温度分辨率为0.1℃,具有极高的温度稳定性。