طريقة تحضير البولي سيليكون

1. جاري التحميل

ضع بوتقة الكوارتز المطلية على طاولة التبادل الحراري، وأضف مادة السيليكون الخام، ثم قم بتركيب معدات التسخين، ومعدات العزل وغطاء الفرن، وقم بإخلاء الفرن لتقليل الضغط في الفرن إلى 0.05-0.1 ملي بار والحفاظ على الفراغ. استخدم الأرجون كغاز وقائي للحفاظ على الضغط في الفرن بشكل أساسي عند حوالي 400-600 ملي بار.

2. التدفئة

استخدم سخان الجرافيت لتسخين جسم الفرن، وقم أولاً بتبخر الرطوبة الممتصة على سطح أجزاء الجرافيت، والطبقة العازلة، والمواد الخام السيليكونية، وما إلى ذلك، ثم قم بالتسخين ببطء لجعل درجة حرارة بوتقة الكوارتز تصل إلى حوالي 1200-1300 درجة.درجه مئوية. تستغرق هذه العملية 4-5 ساعات.

3. ذوبان

استخدم الأرجون كغاز وقائي للحفاظ على الضغط في الفرن بشكل أساسي عند حوالي 400-600 ملي بار. قم بزيادة قوة التسخين تدريجيًا لتكييف درجة الحرارة في البوتقة إلى حوالي 1500 درجةدرجه مئوية، وتبدأ مادة السيليكون الخام في الذوبان. احتفظ بحوالي 1500درجه مئويةأثناء عملية الصهر حتى اكتمال الذوبان. تستغرق هذه العملية حوالي 20-22 ساعة.

4. نمو الكريستال

بعد ذوبان مادة السيليكون الخام، يتم تقليل طاقة التسخين لجعل درجة حرارة البوتقة تنخفض إلى حوالي 1420-1440درجه مئوية، وهي نقطة انصهار السيليكون. ثم تتحرك بوتقة الكوارتز تدريجيًا إلى الأسفل، أو يرتفع جهاز العزل تدريجيًا، بحيث تترك بوتقة الكوارتز منطقة التسخين ببطء وتشكل تبادلًا حراريًا مع المناطق المحيطة؛ وفي الوقت نفسه، يتم تمرير الماء من خلال لوحة التبريد لتقليل درجة حرارة الذوبان من الأسفل، ويتم تشكيل السيليكون البلوري أولاً في الأسفل. أثناء عملية النمو، تظل الواجهة الصلبة والسائلة دائمًا موازية للمستوى الأفقي حتى يكتمل نمو البلورة. تستغرق هذه العملية حوالي 20-22 ساعة.

5. التلدين

بعد اكتمال نمو البلورة، بسبب التدرج الكبير في درجة الحرارة بين أسفل وأعلى البلورة، قد يوجد إجهاد حراري في السبيكة، مما يسهل كسرها مرة أخرى أثناء تسخين رقاقة السيليكون وتحضير البطارية . لذلك، بعد اكتمال نمو البلورة، يتم الاحتفاظ بسبائك السيليكون بالقرب من نقطة الانصهار لمدة 2-4 ساعات لجعل درجة حرارة سبيكة السيليكون موحدة وتقليل الإجهاد الحراري.

6. التبريد

بعد أن يتم تلدين سبيكة السيليكون في الفرن، قم بإيقاف تشغيل طاقة التسخين، أو ارفع جهاز العزل الحراري أو قم بخفض سبيكة السيليكون تمامًا، وقم بإدخال تدفق كبير من غاز الأرجون إلى الفرن لتقليل درجة حرارة سبيكة السيليكون تدريجيًا إلى ما يقرب من درجة حرارة الغرفة وفي الوقت نفسه يرتفع ضغط الغاز في الفرن تدريجياً حتى يصل إلى الضغط الجوي. تستغرق هذه العملية حوالي 10 ساعات.