مقناطیسی فیلڈ سنگل کرسٹل فرنس سنگل کرسٹل کے معیار کو کیوں بہتر بنا سکتا ہے۔

چونکہمصلوبکنٹینر کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے اور اس کے اندر کنویکشن ہوتا ہے، جیسا کہ جنریٹڈ سنگل کرسٹل کا سائز بڑھتا ہے، گرمی کی نقل و حرکت اور درجہ حرارت کی تدریجی یکسانیت کو کنٹرول کرنا مشکل ہو جاتا ہے۔ لورینٹز فورس پر ترسیلی پگھلنے کے عمل کو بنانے کے لیے مقناطیسی میدان کو شامل کرکے، اعلیٰ معیار کا سنگل کرسٹل سلکان پیدا کرنے کے لیے کنویکشن کو سست کیا جا سکتا ہے یا اسے ختم کیا جا سکتا ہے۔
مقناطیسی میدان کی قسم کے مطابق، اسے افقی مقناطیسی میدان، عمودی مقناطیسی میدان اور CUSP مقناطیسی میدان میں تقسیم کیا جا سکتا ہے:

عمودی مقناطیسی میدان ساختی وجوہات کی وجہ سے مرکزی نقل و حمل کو ختم نہیں کر سکتا اور شاذ و نادر ہی استعمال ہوتا ہے۔

افقی مقناطیسی فیلڈ کے مقناطیسی فیلڈ کے جزو کی سمت مرکزی حرارت کی نقل و حمل اور کروسیبل دیوار کے جزوی جبری کنویکشن کے لئے سیدھا ہے، جو مؤثر طریقے سے نقل و حرکت کو روک سکتی ہے، ترقی کے انٹرفیس کی چپٹی کو برقرار رکھ سکتی ہے، اور نمو کی پٹیوں کو کم کر سکتی ہے۔

CUSP مقناطیسی میدان میں اس کی ہم آہنگی کی وجہ سے پگھلنے کا زیادہ یکساں بہاؤ اور حرارت کی منتقلی ہوتی ہے، لہذا عمودی اور CUSP مقناطیسی میدانوں پر تحقیق ساتھ ساتھ چل رہی ہے۔

چین میں، ژیان یونیورسٹی آف ٹیکنالوجی نے پہلے مقناطیسی میدانوں کا استعمال کرتے ہوئے سلیکون سنگل کرسٹل کی پیداوار اور کرسٹل کھینچنے کے تجربات کو محسوس کیا ہے۔ اس کی اہم مصنوعات 6-8in مقبول اقسام ہیں، جن کا مقصد سولر فوٹوولٹک سیلز کے لیے سلیکون ویفر مارکیٹ ہے۔ بیرونی ممالک میں، جیسا کہ ریاستہائے متحدہ میں KAYEX اور جرمنی میں CGS، ان کی اہم مصنوعات 8-16in ہیں، جو انتہائی بڑے پیمانے پر مربوط سرکٹس اور سیمی کنڈکٹرز کی سطح پر سنگل کرسٹل سلیکون راڈز کے لیے موزوں ہیں۔ بڑے قطر کے اعلیٰ معیار کے سنگل کرسٹل کی نشوونما کے لیے مقناطیسی میدان کے شعبے میں ان کی اجارہ داری ہے اور یہ سب سے زیادہ نمائندہ ہیں۔

سنگل کرسٹل گروتھ سسٹم کے کروسیبل ایریا میں مقناطیسی فیلڈ کی تقسیم مقناطیس کا سب سے اہم حصہ ہے، جس میں کروسیبل کے کنارے، کروسیبل کے مرکز میں مقناطیسی فیلڈ کی طاقت اور یکسانیت شامل ہے۔ مائع کی سطح کے نیچے فاصلہ۔ مجموعی طور پر افقی اور یکساں ٹرانسورس مقناطیسی میدان، قوت کی مقناطیسی لکیریں کرسٹل کی نمو کے محور پر کھڑی ہیں۔ مقناطیسی اثر اور ایمپیئر کے قانون کے مطابق، کوائل کروسیبل کے کنارے کے قریب ترین ہے اور فیلڈ کی طاقت سب سے بڑی ہے۔ جیسے جیسے فاصلہ بڑھتا ہے، ہوا کی مقناطیسی مزاحمت بڑھتی جاتی ہے، فیلڈ کی طاقت آہستہ آہستہ کم ہوتی جاتی ہے، اور یہ مرکز میں سب سے چھوٹی ہوتی ہے۔

سپر کنڈکٹنگ مقناطیسی میدان کا کردار
تھرمل کنویکشن کو روکنا: بیرونی مقناطیسی فیلڈ کی عدم موجودگی میں، پگھلا ہوا سلیکون حرارتی نظام کے دوران قدرتی نقل و حرکت پیدا کرے گا، جو کہ ناپاکیوں کی غیر مساوی تقسیم اور کرسٹل نقائص کی تشکیل کا باعث بن سکتا ہے۔ بیرونی مقناطیسی میدان اس نقل و حمل کو دبا سکتا ہے، پگھلنے کے اندر درجہ حرارت کی تقسیم کو زیادہ یکساں بناتا ہے اور نجاست کی غیر مساوی تقسیم کو کم کرتا ہے۔
کرسٹل کی ترقی کی شرح کو کنٹرول کرنا: مقناطیسی میدان کرسٹل کی ترقی کی شرح اور سمت کو متاثر کر سکتا ہے۔ مقناطیسی میدان کی طاقت اور تقسیم کو درست طریقے سے کنٹرول کرنے سے، کرسٹل کی ترقی کے عمل کو بہتر بنایا جا سکتا ہے اور کرسٹل کی سالمیت اور یکسانیت کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ سنگل کرسٹل سلکان کی نشوونما کے دوران، آکسیجن بنیادی طور پر پگھلنے اور کروسیبل کی رشتہ دار حرکت کے ذریعے سلکان پگھلنے میں داخل ہوتی ہے۔ مقناطیسی میدان پگھلنے کی نقل و حرکت کو کم کرکے سلیکون پگھلنے سے آکسیجن کے رابطے کے امکانات کو کم کرتا ہے، اس طرح آکسیجن کی تحلیل کو کم کرتا ہے۔ بعض صورتوں میں، بیرونی مقناطیسی میدان پگھلنے کی تھرموڈینامک حالات کو تبدیل کر سکتا ہے، جیسے پگھلنے کی سطح کے تناؤ کو تبدیل کر کے، جو آکسیجن کے اتار چڑھاؤ میں مدد کر سکتا ہے، اس طرح پگھلنے میں آکسیجن کے مواد کو کم کر سکتا ہے۔

آکسیجن اور دیگر نجاستوں کی تحلیل کو کم کریں: سلیکون کرسٹل کی نشوونما میں آکسیجن عام نجاستوں میں سے ایک ہے، جس کی وجہ سے کرسٹل کا معیار خراب ہو جائے گا۔ مقناطیسی میدان پگھلنے میں آکسیجن کے مواد کو کم کر سکتا ہے، اس طرح کرسٹل میں آکسیجن کی تحلیل کو کم کرتا ہے اور کرسٹل کی پاکیزگی کو بہتر بناتا ہے۔
کرسٹل کے اندرونی ڈھانچے کو بہتر بنائیں: مقناطیسی میدان کرسٹل کے اندر خرابی کی ساخت کو متاثر کر سکتا ہے، جیسے کہ انحطاط اور اناج کی حدود۔ ان نقائص کی تعداد کو کم کرکے اور ان کی تقسیم کو متاثر کرکے، کرسٹل کے مجموعی معیار کو بہتر بنایا جاسکتا ہے۔
کرسٹل کی برقی خصوصیات کو بہتر بنانا: چونکہ کرسٹل کی نشوونما کے دوران مقناطیسی شعبوں کا مائیکرو اسٹرکچر پر نمایاں اثر پڑتا ہے، اس لیے وہ کرسٹل کی برقی خصوصیات کو بہتر بنا سکتے ہیں، جیسے مزاحمتی صلاحیت اور کیریئر لائف ٹائم، جو اعلیٰ کارکردگی والے سیمی کنڈکٹر آلات کی تیاری کے لیے اہم ہیں۔

مزید بحث کے لئے ہم سے ملنے کے لئے پوری دنیا سے کسی بھی صارفین کا خیرمقدم کریں!

https://www.semi-cera.com/
https://www.semi-cera.com/tac-coating-monocrystal-growth-parts/
https://www.semi-cera.com/cvd-coating/