全自动提拉单晶炉系统控制技术

详细阐述了一种全新单晶炉自动控制系统,该系统采用工业控制计算机为数据控制核心,上称重控制传感器进行晶体数据采集,利用感应加热或电阻加热方式控制单晶炉温场。通过对单晶炉控制系统特性研究和热场模型的正确推导,有效解决了系统温场及晶体结晶过程中引发的大滞后及系统非线性控制问题。试验结果表明,该系统控制稳定可靠,各项性能指标均达到国际先进水平。     

单晶炉设计之我见

硅单晶生长设备——单晶炉是一种高技术含量的电子专用设备,由于太阳能光伏产业的飞速发展,设备的需求量不断扩大,对设备的性能要求更高,进行设备开发设计时不但要了解硅单晶生长的工艺要求,还要掌握机械、电子、计算机、真空、热动力学等方面的专业知识,只有将相关先进技术有机地集成在一起,才能够形成先进合理、可靠实用的单晶炉设备。     

自动加料单晶炉的设计与研究

由于传统的晶体生长设备不具备加料功能,在晶体生长过程中无法进行原料补充,所以最终的晶体尺寸通常受制于坩埚和设备大小。而更大尺寸的坩埚和设备成本高,这制约了大尺寸晶体的研究和发展。该文设计了一种自动加料系统,可根据已生长的晶体质量向坩埚内补充同等质量的原料,确保坩埚内固-液界面保持不变,从而实现小坩埚生长大尺寸晶体的目标,提高了设备利用率,节约了能源,降低了生产成本,促进了大尺寸晶体的发展。     

大型激光晶体生长炉提拉装置的设计

采用新工艺、新技术对激光、氧化物晶体生长炉的提拉装置进行全新设计，并对其精度进行了综合分析。该提拉装置精度高、稳定性好，适合生长大直径晶体，满足大规模工业化生产的需求。     

HPLEC-SI-GaAs单晶炉三温区设计

简要介绍了三温区设计中应该注意的几点事项和关键技术 ,并对该三温区的使用情况作了简单介绍。     

Y60A单晶炉慢速提拉控制系统设计

在单晶生产过程中 ,对单晶提拉速度有十分严格的要求 ,针对实际情况设计并分析了一种实用的、在极低转速下调速的控制系统。用该系统来控制提拉机械 ,具有结构简单、造价低的特点 ,实测表明系统的性能满足生产要求。     

提拉单晶炉自动引晶技术的研究

该文从人工引晶工艺流程入手,结合提拉法单晶炉已有技术和温度测控技术,使用计算机编程技术和传感器测量技术完成人工引晶的各项步骤,实现了提拉法单晶炉引晶技术的全自动化,从而实现真正意义上的全自动单晶炉。     

提拉单晶炉自动引晶技术的研究

该文从人工引晶工艺流程入手,结合提拉法单晶炉已有技术和温度测控技术,使用计算机编程技术和传感器测量技术完成人工引晶的各项步骤,实现了提拉法单晶炉引晶技术的全自动化,从而实现真正意义上的全自动单晶炉。     

JGD提拉单晶炉晶体模型的数字化

中国电科芯片研究院生产的JGD提拉单晶炉是一种上称重自动直径控制激光单晶炉,它实现了提拉法晶体全自动智能生长控制。利用JGD提拉单晶炉控制软件建立提拉法晶体数学模型,晶体生长全程以数学模型为标准,以晶体质量为控制量进行实时闭环反馈控制。该软件建立的晶体数学模型有四段式晶体数学模型和任意多段晶体数学模型两种形式。在设计放肩段时,四段式晶体数学模型充分体现了晶体籽晶段与放肩段、等径段三位一体平滑过渡的理念;而任意多段晶体数学模型在曲线设计上更加灵活多样,晶体数学模型设计更便捷。JGD提拉单晶炉控制软件晶体数学模型被广泛用于多种晶体生长过程,如InSb、YAG 等晶体。晶体外形控制良好、品质优良。     

HgCdTe超重力晶体生长系统原理设计

为了制备组份均匀的ＨｇＣｄＴｅ材料,设计了一种在超重力条件下制备ＨｇＣｄＴｅ材料的晶体生长系统。超重力由离心机产生,ＨｇＣｄＴｅ熔体在超重力条件下产生的重吧用来抵消Ｂｒｉｄｇｍａｎ生长过程中产生的组份分凝,为了获得组份均匀的ＨｇＣｄＴｅ晶体,必需在Ｂｒｉｄｇｍａｎ生长过程中,随剩余熔体长度的变化改变离心机的转速,通过理论推导,求得离心机转速与剩余熔体长度的关系。     

水环式真空泵在直拉单晶炉上的应用

分析了采用滑阀式真空泵直拉单晶炉真空系统的缺点;通过改造真空系统,将水环式真空泵应用在直拉单晶炉设备上,提高了直拉单晶炉的整体性能.     

稳定提拉法晶体生长界面的装置和方法研究

为了解决传统提拉单晶体生长界面不稳定的难题,该文在传统全自动提拉单晶炉等径控制理论的基础上,通过原料补充装置,不断添加与晶体生长量相等的晶体原料至坩埚内,以稳定晶体生长液面的高度不变;再通过光学放大和电荷耦合器件(CCD)成像装置测量晶体实时直径的变化,以此变化率调整晶体旋转速度,最终使晶体生长界面始终维持在一个相对稳定的理想状态,从而保证晶体外形符合设定要求和内部品质的优良。     

重掺砷单晶硅制备中砷的蒸发速率常数的测定

在采用柴式(Czochralski, CZ)法生长重掺砷(As)单晶硅的过程中,掺杂剂——As具有较强的蒸发性。 为了有效抑制As蒸发对单晶硅电阻率的影响,需要测定As的蒸发速率常数。通过实验测量 给出了晶体样块中As浓度随蒸发时间的变化曲线,然后对实验曲线进行了线性回归分析,得到了 重掺As单晶硅制备中As的蒸发速率常数(1.43×10-4 cm/s)。该结果在实际应用中被验证是正确而有 效的,这对精确控制重掺As单晶硅的电阻率有着重要意义。     

液晶材料介电常数的毫米波频率特性研究

利用矩形波导管和向量分析仪,测量了几种液晶材料在26.5～40 GHz波段(Ka波)的介电常数.实验表明,1 kHz频率下呈现正、负介电各向异性的液晶材料,在该微波波段下都显示为正的介电各向异性.尽管这些材料的静介电常数各向异性相差很大,但是该微波波段对应的介电各向异性相差却很小,而且在26.5～38 GHz区间内几乎不随频率的增大而发生变化.     

微下拉法晶体生长炉自动控制系统的研究

该文研究了微下拉法晶体生长炉晶体生长的稳定性。根据微下拉法晶体生长特点,设计了2种微下拉法晶体生长的功率自动控制方法,通过控制弯月面高度和生长晶体质量,实现晶体生长自动控制,保证生长过程稳定,实验结果表明,采用自动控制方式可以生长出外形美观,内部质量好的纤维晶体。     

聚合物稳定向列相液晶显示的上升时间常数

聚合物网络对液晶的表面作用决定了聚合物稳定向列相液晶的电光性能。我们的研究基于一种简单的表象模型,假设聚合物网络由平行于无场状态下向列指向矢的聚合物纤维棒构成。建立受到有限锚定能虚拟边界束缚的矩形指向矢畴,根据液晶的动力学理论得到聚合物稳定向列相液晶显示的上升时间常数的表达式。计算并给出了上升时间常数对聚合物浓度的依赖关系,此关系还有待于实验的验证。     

碲锌镉晶体生长炉自主设计与控温性能实验

针对直径4英寸碲锌镉单晶材料生长的需求,在研究国外碲锌镉晶体材料生长取得的成果基础上,自主设计了一种基于移动炉体技术的碲锌镉晶体生长炉.炉体由4种规格的六段温控加热单元组成,采用工控机控制伺服电机来驱动滚珠丝杆直线导轨实现炉体升降,炉体内腔设置有刚玉陶瓷管及高温金属热管组成的加热炉管,通过高精度铂铑铂热电偶、欧陆、变压...