單晶爐是一種在惰性氣體（氮氣、氦氣為主）環境中,用石墨加熱器將多晶矽等多晶材料熔化,用直拉法生長無錯位單晶的設備。
基本介紹
- 中文名：單晶爐
- 外文名：monocrystal furnace
- 類別：工業爐
單晶爐構成,單晶爐簡介,
單晶爐構成
提拉頭：主要由安裝盤 減速機 籽晶腔 劃線環 電機 磁流體 籽晶稱重頭 軟波紋管等其他部件組成
副室：主要是副室筒以及上下法蘭組成
爐蓋：副室連線法蘭，翻板閥，觀察窗 抽真空管道 組成
爐筒：包括取光孔
下爐筒：包括抽真空管道
底座機架：全鑄鐵機架和底座
坩堝下傳動裝置：主要由磁流體 電機 坩堝支撐軸 減速機 軟波紋管 立柱 上下傳動支撐架 導軌 等部件組成
分水器已經水路布置：包括分水器，進水水管，若干膠管 水管卡套等
氬氣管道布置：質量流量計 3根以上的柔性管 不鏽鋼管 3個壓力探測器 高密封性卡套 等部件
真空泵以及真空除塵裝置：油壓真空泵 水環真空泵 過濾器 真空管道 硬波紋管等
電源以及電控櫃：電源櫃 濾波櫃 控制櫃 以及連線線
單晶爐簡介
單晶爐是一種在惰性氣體（氮氣、氦氣為主）環境中,用石墨加熱器將多晶矽等多晶材料熔化,用直拉法生長無錯位單晶的設備。
購買技術主要要求
1.單晶爐裝料量（單台機產能多少） 2. 能拉多長、幾寸的矽棒 3. 拉制晶棒的成品率是多少4拉出矽棒品質（少子壽命、電阻率、碳氧含量、位錯密度） 5設備製造工藝控制保證 6自動化控制程度 7設備主要關鍵部件的配置等 。
單晶爐型號定義
單晶爐型號有兩種命名方式，一種為投料量，一種為爐室直徑。比如85爐，是指主爐筒的直徑大小，120、150等型號是由裝料量來決定的
單晶爐主要需要控制的方面
一、晶體直徑（尺寸）
二、溫度（功率控制）
三、原料（矽料）
四、泄漏率，氬氣質量等
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單晶爐熱場的設計與仿真
單晶直徑在生長過程中可受到溫度，提拉速度與轉速，坩堝跟蹤速度與轉速，保護氣體的流速等因素的影響。其中溫度主要決定能否成晶，而速度將直接影響到晶體的內在質量，而這種影響卻只能在單晶拉出後通過檢測才能獲知。溫度分布合適的熱場，不僅單晶生長順利，而且品質較高；如果熱場的溫度分布不是很合理,生長單晶的過程中容易產生各種缺陷,影響質量，情況嚴重的出現變晶現象生長不出來單晶。因此在投資單晶生長企業的前期，一定要根據生長設備，配置出最合理的熱場，從而保證生產出來的單晶的品質。在晶體生長分析與設計中，實驗與數值仿真是相輔相成的，其過程可以分為兩個部分：
（1）在第一階段,利用引上法晶體生長實驗來進行數值模擬參數的調整。
數值仿真是用來獲得廉價的，完整的和全面細節的結晶過程，以此方法用來預測晶體生長,改善晶體生長技術。數值模擬是當實驗的費用太昂貴或無法常規進行時一種非常有用或必不可少的方法。舉例來說，對於無經驗人員，可以形象化展示熔體流動的歷史點缺陷和熱應力細節。所以數值仿真是一種達到較高生產率和較好滿足市場對晶體直徑，質量要求的最好辦法。面向過程的仿真軟體FEMAG為用戶提供了可以深入研究的數值工具,用戶通過有效的計算機模擬可以設計和最佳化工作流程。通過對單晶爐熱場的仿真計算，最佳化設計單晶爐的機械結構，在拉晶過程中以仿真結果設定合理的理論拉晶曲線，就可以在實際生產中是完全可以生長出合格的單晶棒。
