KX240Ge · Cristalizador Czochralski
Horno de Crecimiento de Cristal de Germanio KX240Ge
El KX240Ge es un horno de crecimiento de cristales de germanio que cultiva cristales únicos de Ge de hasta 12 pulgadas de diámetro mediante el método Czochralski, con una zona caliente dedicada al germanio, una capacidad de carga de 450 kg y un sistema de visión basado en cámara para la extracción.
¿Dónde se sitúa el KX240Ge en una oblea de germanio y línea en blanco?
El horno de crecimiento de cristales de germanio es la primera máquina de la cadena. Convierte la materia prima de germanio de alta pureza en un lingote monocristalino. Todo lo que sigue, desde el recorte hasta el pulido, trabaja sobre lo que produce este horno, por lo que el diámetro, la longitud y la calidad del cristal marcan los límites para el resto de la línea.
Después del crecimiento, el lingote se recorta a la longitud, luego se corta en obleas o blancos en nuestro Sierras multihilo SOM. Para blancos ópticos más gruesos, consulte nuestras notas sobre corte de piezas en bruto de germanio. Dado que suministramos tanto el cristalizador como el equipo de corte y acabado, el tamaño del lingote y el formato de la oblea se pueden planificar juntos desde el principio.
¿Cómo cultiva un horno Czochralski un cristal de germanio de 12 pulgadas?
En el Proceso Czochralski, el germanio se funde en un crisol dentro de una cámara sellada y purgada con argón. El germanio se funde a unos 938 °C, muy por debajo del silicio, por lo que el diseño térmico de la zona caliente es diferente al de un cristalizador de silicio.
Un cristal semilla en el elevador de semillas se pone en contacto con la superficie del fundido. Luego, la semilla se eleva lentamente mientras la semilla y el crisol giran. El fundido se congela sobre la semilla con la misma orientación cristalina, y el cristal crece en longitud a medida que se extrae.
El diámetro se establece por el equilibrio entre la velocidad de extracción y la temperatura del fundido. El horno ensancha el cristal en la etapa del hombro, lo mantiene constante a través del cuerpo y luego lo estrecha al final. El elevador del crisol eleva el crisol a medida que desciende el nivel del fundido, de modo que la interfaz de crecimiento permanece en la misma posición en relación con los calentadores.
Para una visión más amplia de las etapas y el control de temperatura, consulte cómo funciona un horno de crecimiento de cristales.
¿Qué hace que la zona caliente sea específica para el germanio?
Un cristalizador de silicio no se puede simplemente operar a un punto de ajuste más bajo. Un horno de crecimiento de cristales de germanio necesita una zona caliente configurada para germanio desde el principio, y así es como se construye el KX240Ge.
Zona caliente de Ge dedicada de 26 pulgadas
Una zona caliente de germanio de 26 pulgadas con un crisol de grafito, dimensionada junto con la cámara principal de 1.100 mm, proporciona espacio para la carga necesaria para cultivar cristales de Ge de gran diámetro.
Tubo de purga para cristales de 330 mm
El tubo de purga de argón está dimensionado para cristales de hasta 330 mm de ancho. Guía el flujo de argón sobre la interfaz de crecimiento. El flujo de argón es ajustable de 4 a 200 slpm.
Calentadores principal e inferior
Un calentador principal y un calentador inferior dan forma conjunta al campo térmico. El calentador principal tiene una potencia máxima de 150 kW y continua de 50 kW, y el calentador inferior tiene una potencia máxima de 50 kW y continua de 20 kW. El calor desde abajo, así como desde el costado, proporciona un mayor control sobre la distribución de la temperatura en el fundido.
Control de temperatura de ±0,5 °C
Una temperatura de fundido estable es lo que mantiene el diámetro constante y limita los defectos. El sistema de control mantiene la temperatura dentro de ±0,5 °C, con vacío de hasta 25 mtorr y una especificación de tasa de fugas de 50 mtorr/hr para una atmósfera de crecimiento limpia.
¿Cómo se mantiene el diámetro constante durante una extracción completa?
El KX240Ge está equipado con un sistema de visión maduro basado en cámara. El operador puede realizar la extracción de cristales desde la vista de la cámara, y el sistema mide el diámetro con una resolución de aproximadamente ±0.05 mm.
El diámetro medido se retroalimenta al control de velocidad de extracción y temperatura. Según nuestra especificación, la precisión del control de diámetro es:
| Etapa | Precisión del control de diámetro |
|---|---|
| Hombro (corona) | ±6 mm |
| Cuerpo, longitud completa | ±2.5 mm |
| Cuerpo, por cada 100 mm de longitud | ±1 mm |
Un diámetro de cuerpo ajustado significa que se muele menos material antes de cortarlo en láminas, lo que es importante para un material caro como el germanio.
Movimiento de la semilla y el crisol
Los cristales de germanio largos y de gran diámetro necesitan un desplazamiento largo y suave en ambos ejes. La elevación de la semilla tiene un recorrido máximo de 5.655 mm con una cámara receptora de 3.0 m. La semilla y el crisol se accionan de forma independiente:
| Eje | Recorrido | Velocidad de elevación | Rotación |
|---|---|---|---|
| Elevador de semillas | 655 mm máx. | 0–600 mm/h | 0–30 rpm |
| Elevador de crisol | 650 mm | 0–127 mm/h | 0–30 rpm |
La elevación del crisol soporta una carga de hasta 500 kg, lo que cubre la carga de 450 kg más el crisol y los accesorios.
¿Quién utiliza un horno de crecimiento de cristales de germanio?
Monocristalino El germanio se utiliza donde su transmisión infrarroja o sus propiedades electrónicas son importantes. Los usuarios típicos del KX240Ge incluyen: Fabricantes de óptica infrarroja
El germanio es un material estándar para lentes y ventanas de imagen térmica. Los cristales de gran diámetro permiten obtener blancos ópticos más grandes.
Productores de sustratos.
Las obleas de germanio se utilizan como sustratos, por ejemplo, para células solares multijunión utilizadas en aplicaciones espaciales.
Fabricantes de detectores y electrónica.
El germanio también se utiliza en detectores de radiación y dispositivos semiconductores especiales.
Laboratorios que desarrollan materiales y procesos basados en Ge que necesitan su propia capacidad de crecimiento de cristales.
Para comparar el germanio con el silicio, GaAs y otros materiales en el diseño de hornos, lea nuestra guía sobre
Datos clave del horno de crecimiento de cristales de germanio KX240Ge. Las cifras corresponden a nuestra especificación.
Zona caliente materiales del horno de crecimiento de cristales.
Especificaciones técnicas
Zona caliente de germanio de 26 pulgadas, crisol de grafito.
| Artículo | KX240Ge |
|---|---|
| Método de crecimiento | Czochralski (CZ) |
| Diámetro máximo del cristal | 12 pulgadas |
| Capacidad de carga | 450 kg |
| Diámetro interior de la cámara principal | Φ1.100 mm |
| Tubo de purga | Para cristales de hasta 330 mm |
| Altura de la cámara receptora | 0 m |
| Potencia del calentador principal | 150 kW pico / 50 kW continuo |
| Potencia del calentador inferior | 50 kW pico / 20 kW continuo |
| Recorrido máximo de 5.655 mm; 0–600 mm/h; 0–30 rpm | 50 kW pico / 20 kW continuo |
| Elevador de semillas | 555 mm de recorrido máx.; 0–600 mm/h; 0–30 rpm |
| Elevador de crisol | 650 mm travel; 0–127 mm/hr; 0–30 rpm; 500 kg load |
| Control de temperatura | ±0.5 °C |
| Diameter measurement resolution | approx. ±0.05 mm |
| Diameter control | Shoulder ±6 mm; body ±2.5 mm full length, ±1 mm per 100 mm |
| Vision system | Camera-based; pulling from camera view |
| Ultimate vacuum | 25 mtorr |
| Leak rate | 50 mtorr/hr |
| Argon flow | 4–200 slpm |
| Peso de la máquina | 6,062 kg |
| Noise | < 70 dB |
| Growth rate, throughput, crystal quality | Contact us with your target crystal |
KX240Ge or another crystal puller: which fits your material?
Each furnace in our range is built around one material. Choose by what you grow:
| Modelo | Material | Método | Key figure |
|---|---|---|---|
| KX240Ge | Germanio | Czochralski | Up to 12 inch, 450 kg charge |
| KX360MCZ | IC-grade silicon | MCZ (horizontal superconducting magnet) | 12 pulgadas (300 mm) |
| CCz-1600 | Silicio | Continuous Czochralski | 1,000 kg charge, up to 10 inch |
| KY-125 | Zafiro | Kyropoulos | 125 ± 25 kg crystal |
If you grow silicon, the KX240Ge is not the right machine: go to one of the silicon pullers above. See the full horno de crecimiento de cristales range, or browse germanium growth furnaces.
Utilidades, instalación y seguridad
Power supply, cooling water, argon supply and site requirements depend on your plant. They are confirmed with your order. Please ask us for a site-preparation list.
The KX240Ge is CE certified.
Garantía y soporte posventa
Every KX240Ge germanium crystal growth furnace comes with a 1-year warranty. Our engineers respond to service requests within 12 hours.
See the KX240Ge in operation
Questions we get on the KX240Ge
¿Cuál es el cristal de germanio más grande que puede crecer el KX240Ge?
Hasta 12 pulgadas de diámetro, desde una carga de hasta 450 kg.
¿Puede el KX240Ge también cultivar silicio?
El KX240Ge está configurado con una zona caliente de germanio. Para silicio, recomendamos el KX360MCZ o CCz-1600.
¿Qué método de crecimiento utiliza?
El método Czochralski (CZ): se extrae un cristal semilla del fundido de germanio mientras la semilla y el crisol giran.
¿Cómo monitoriza el operador el tirón?
A través de un sistema de visión basado en cámara. El crecimiento de cristales se puede ejecutar desde la vista de la cámara, y el diámetro se mide con una resolución de aproximadamente ±0.05 mm.
¿Cuáles son los requisitos de energía y servicios públicos?
Ellos son confirmados con cada orden según su sitio. Contáctenos para una lista de preparación del sitio.
Planning a germanium crystal growth line?
Send us your target crystal diameter, length and annual output for the germanium crystal growth furnace. We will reply with a KX240Ge configuration and, if you need it, a matching cropping, slicing and polishing line.
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