کاربن پر مبنی تھرمل فیلڈ سسٹم

1. کاربن پر مبنی تھرمل فیلڈز کا کردار موصلیت کے اجزاء سے ونڈو ریگولیٹرز کو پروسیس کرنے تک تیار ہوا ہے۔

کاربن پر مبنی تھرمل فیلڈ کی قدر روایتی تھرمل موصلیت سے کہیں زیادہ پھیلی ہوئی ہے۔ جدید کرسٹل گروتھ سسٹمز میں، یہ ایک جامع پروسیس کنٹرول پلیٹ فارم کے طور پر کام کرتا ہے جو براہ راست کرسٹل کے معیار، پیداواری صلاحیت اور آپریٹنگ اخراجات کو متاثر کرتا ہے۔ اس کے بنیادی افعال کو چار درجوں میں خلاصہ کیا جا سکتا ہے:

عوامی طور پر دستیاب آلات کی وضاحتیں بتاتی ہیں کہ فوٹو وولٹک زوکرالسکی (CZ) کرسٹل گروتھ ٹیکنالوجی ایک نئے مرحلے میں داخل ہو گئی ہے جس کی خصوصیات بڑی بھٹیوں، بڑے تھرمل فیلڈز، چارج کرنے کی صلاحیت میں اضافہ، ذہین کرسٹل کھینچنا، اور جدید کم آکسیجن کنٹرول ہے۔

شائع شدہ تصریحات کے مطابق، کچھ اعلی درجے کے کرسٹل گروتھ سسٹمز Φ1700 × 2100 ملی میٹر کے ایک مرکزی چیمبر سائز کو نمایاں کرتے ہیں اور 42 انچ قطر تک تھرمل فیلڈز کو سپورٹ کرتے ہیں۔ ہم آہنگ کروسیبل سائز میں 33، 37، 40، اور 42 انچ شامل ہیں، جو بالترتیب تقریباً 700 کلوگرام، 1000 کلوگرام، 1200 کلوگرام، اور 1300 کلوگرام کی چارجنگ کی صلاحیتوں کے مطابق ہیں۔

اس کے علاوہ، یہ نظام آپریشنل کارکردگی میں نمایاں بہتری کا مظاہرہ کرتے ہیں، بشمول:

42 کلو واٹ کے طور پر کم کے طور پر مسلسل قطر ترقی بجلی کی کھپت

ٹھنڈے پانی کی کھپت 20 m³/h تک کم ہے۔

· روزانہ کرسٹل کی پیداوار 200 کلوگرام سے زیادہ ہے۔

مسلسل Czochralski (CCz) ٹیکنالوجی اور مقناطیسی میدان کی مدد سے کرسٹل گروتھ کنفیگریشنز کے ساتھ مطابقت

یہ پیش رفت اس بات کی نشاندہی کرتی ہے کہ تھرمل فیلڈ ڈیزائن کرسٹل کے معیار، پیداواری کارکردگی، اور مجموعی مینوفیکچرنگ لاگت کا تعین کرنے میں ایک اہم عنصر بن گیا ہے۔

2. فرنس کے طول و عرض

2.1 فوٹوولٹک CZ سنگل کرسٹل گروتھ فرنسز

CZ کرسٹل نمو والی بھٹیوں کی اسکیلنگ میں بھٹی کے طول و عرض کو بڑھانے سے کہیں زیادہ شامل ہے۔ کامیاب بڑے پیمانے پر فرنس ڈیزائن کے لیے درج ذیل پیرامیٹرز کی مربوط اصلاح کی ضرورت ہوتی ہے:

· مین چیمبر کا قطر

· معاون چیمبر کی اونچائی

حلق کھولنے کے طول و عرض

· کروسیبل سائز

· ہیٹ شیلڈ کلیئرنس

· فیڈنگ انٹرفیس

· ویکیوم اور اخراج کے راستے

بڑے پیمانے پر فرنس ڈیزائن کے پیچھے مخصوص انجینئرنگ منطق کا خلاصہ ذیل میں دیا گیا ہے:

ابتدائی چارج کی گنجائش

اس سے مراد ایک وقت میں کروسیبل میں بھرے ہوئے خام مال کی مقدار ہے اور اس کا براہ راست تعین کروسیبل سائز سے ہوتا ہے۔ عوامی طور پر دستیاب آلات کی وضاحتیں عام طور پر 700 کلوگرام سے 1300 کلوگرام تک کی صلاحیتوں کی نشاندہی کرتی ہیں۔

فی فرنس مہم کے لیے کل چارج کی گنجائش

اس میں مکمل پروڈکشن رن کے دوران متعدد ریچارج سائیکل یا مسلسل فیڈنگ آپریشنز شامل ہیں۔ نتیجتاً، فرنس مہم کے دوران پروسیس ہونے والا کل مواد ابتدائی چارج سے کافی زیادہ ہو سکتا ہے۔

مثال کے طور پر، عوامی پراسپیکٹس دستاویزات میں ظاہر کردہ صنعت کے موازنہ سے ظاہر ہوتا ہے کہ:

ایک 32 انچ تھرمل فیلڈ فی فرنس مہم میں 3000 کلوگرام تک مواد کو پروسیس کر سکتا ہے۔

36 انچ کا تھرمل فیلڈ فی فرنس مہم میں 3500 کلوگرام تک مواد کو پروسیس کر سکتا ہے۔

یہ قدریں کروسیبل کی ایک بار لوڈنگ کی گنجائش کے بجائے پورے آپریٹنگ سائیکل کے دوران کل پیداوار کی نمائندگی کرتی ہیں۔

2.2 SiC PVT کرسٹل گروتھ فرنسز

سلیکون کاربائیڈ (SiC) PVT کرسٹل گروتھ فرنس کو سکیل کرنا روایتی سلیکون CZ سسٹمز کو وسعت دینے سے کافی زیادہ چیلنجنگ ہے۔

Czochralski عمل کے برعکس، SiC کرسٹل پگھلے ہوئے مرحلے سے نہیں اگائے جاتے ہیں۔ اس کے بجائے، فزیکل ویپر ٹرانسپورٹ (PVT) انتہائی زیادہ درجہ حرارت پر SiC سورس پاؤڈر کی سربلندی پر انحصار کرتا ہے۔ پیدا شدہ بخارات کو محوری درجہ حرارت کے میلان کے ساتھ منتقل کیا جاتا ہے اور بعد میں نسبتاً ٹھنڈے SiC بیج کرسٹل پر کرسٹلائز کیا جاتا ہے۔

رائل سوسائٹی آف کیمسٹری (RSC, 2026) کی طرف سے 150 mm SiC PVT کرسٹل گروتھ پر شائع کردہ ایک مطالعہ تھرمل سسٹم کو پانچ بنیادی اجزاء پر مشتمل بیان کرتا ہے:

· تھرمل موصلیت کا احساس ہوا۔

· گریفائٹ کروسیبل

· SiC بیج کرسٹل

· SiC ذریعہ مواد

· مزاحمتی ہیٹر

کرسٹل کی نشوونما کے دوران، ماخذ پاؤڈر اعلی درجہ حرارت کے نیچے سرک جاتا ہے، جس سے بخارات کی قسمیں پیدا ہوتی ہیں جو ایک کرسٹل بنانے کے لیے کم درجہ حرارت کے بیج کرسٹل پر جمع ہونے سے پہلے درجہ حرارت کے میلان کے نیچے اوپر کی طرف منتقل ہوتی ہیں۔

نتیجتاً، SiC PVT فرنس کا سائز بڑھانا صرف زیادہ درجہ حرارت حاصل کرنے کا معاملہ نہیں ہے۔ بنیادی انجینئرنگ چیلنجوں میں شامل ہیں:

a کافی محوری درجہ حرارت کے میلان کو برقرار رکھناسربلائزیشن – ٹرانسپورٹ – کرسٹلائزیشن کے عمل کو مسلسل چلانے کے لیے۔

ب ریڈیل درجہ حرارت کے میلان کو کم سے کم کرناتھرمل تناؤ کو کم کرنے، کرسٹل کریکنگ کو روکنے اور پولی ٹائپ ٹرانسفارمیشن کو دبانے کے لیے۔

c تھرمل فیلڈ استحکام کا تحفظبڑھوتری کے پورے عمل میں کیونکہ سورس پاؤڈر بتدریج استعمال ہوتا ہے۔

d قابل کنٹرول کرسٹل گروتھ انٹرفیس کو برقرار رکھنا8 انچ اور مستقبل میں 12 انچ SiC ویفر کی پیداوار میں منتقلی کے دوران۔

سلکان کرسٹل کی ترقی کے مقابلے میں، SiC PVT سسٹمز میں تھرمل فیلڈ کو نمایاں طور پر زیادہ درجہ حرارت کا استحکام اور زیادہ درست تھرمل کنٹرول فراہم کرنا چاہیے، جس سے تھرمل فیلڈ ڈیزائن کو بڑے قطر کے SiC کرسٹل کی پیداوار کے لیے سب سے اہم ٹیکنالوجیز میں سے ایک بناتا ہے۔

3. سازوسامان کے ڈیزائن اور تھرمل فیلڈ کی کارکردگی کے درمیان اہم جوڑا

فرنس کنفیگریشن، تھرمل فیلڈ ڈیزائن، کرسٹل کوالٹی، اور مینوفیکچرنگ لاگت کے درمیان تعامل کا خلاصہ اس طرح کیا جا سکتا ہے:

کرسٹل نمو کے آلات کا مسلسل ارتقاء یہ ظاہر کرتا ہے کہ تھرمل فیلڈ اب محض ایک غیر فعال ساختی اسمبلی نہیں ہے۔ اس کے بجائے، یہ ایک مربوط پروسیس کنٹرول سسٹم بن گیا ہے جو بیک وقت حرارت کی منتقلی، سیال کی حرکیات، بڑے پیمانے پر نقل و حمل، ناپاکی کی تقسیم، اور کرسٹل کے معیار کو کنٹرول کرتا ہے۔

جیسے جیسے ویفر کے قطر میں اضافہ ہوتا رہتا ہے اور سیمی کنڈکٹر مواد زیادہ ترقی یافتہ ہوتا جاتا ہے، مستقبل کے تھرمل فیلڈ سسٹمز زیادہ سے زیادہ پیداواری، کم خرابی کی کثافت، اور بہتر مینوفیکچرنگ کارکردگی کو حاصل کرنے کے لیے ڈیجیٹل سمولیشن، ملٹی فزکس آپٹیمائزیشن، ذہین درجہ حرارت کنٹرول، اور اپنی مرضی کے مطابق کاربن گریفائٹ اجزاء کے ڈیزائن پر انحصار کریں گے۔

Semicorex اعلی کارکردگی کا ایک جامع پورٹ فولیو فراہم کرتا ہے۔گریفائٹاورکوارٹجسلیکون اور SiC کرسٹل گروتھ ایپلی کیشنز میں استعمال ہونے والے جدید تھرمل فیلڈ سسٹمز کے اجزاء۔ ہماری مصنوعات کو اعلی تھرمل استحکام، توسیعی سروس لائف، اور غیر معمولی عمل کی مستقل مزاجی فراہم کرنے کے لیے انجنیئر کیا گیا ہے۔ حسب ضرورت حل یا اضافی تکنیکی معلومات کے لیے، براہ کرم بلا جھجھک ہماری انجینئرنگ ٹیم سے رابطہ کریں۔

فون: +86-13567891907

ای میل: sales@semicorex.com