Рост кристаллов · Германий

KX240Ge · Установка для выращивания кристаллов по Чохральскому

Печь для выращивания кристаллов германия KX240Ge

KX240Ge — это печь для выращивания германиевых кристаллов, которая выращивает монокристаллы Ge диаметром до 12 дюймов методом Чохральского, с выделенной зоной нагрева для германия, емкостью загрузки 450 кг и системой технического зрения на основе камеры для вытягивания.

12 дюймов
Максимальный диаметр кристалла
450 кг
Емкость загрузки
±0,5 °C
Контроль температуры
Φ1,100 мм
Диаметр основной камеры
Запросить предложение Посмотреть спецификации
Печь для выращивания германиевых кристаллов KX240Ge, выращиватель кристаллов Чохральского для германиевых кристаллов диаметром 12 дюймов
Печь для выращивания германиевых кристаллов KX240Ge
Технологическая цепочка

Где KX240Ge находится в пластине германия и пустая строка?

Печь для выращивания германиевых кристаллов — это первая машина в цепочке. Она превращает высокочистый германиевый материал в монокристаллический слиток. Все последующие операции, от обрезки до полировки, выполняются с тем, что производит эта печь, поэтому диаметр, длина и качество кристалла определяют ограничения для остальной части линии.

После роста слиток обрезается по длине, затем нарезается на пластины или заготовки на нашем многопроволочные пилы SOM. Для более толстых оптических заготовок см. наши примечания по резка германиевых заготовок. Поскольку мы поставляем как установку для выращивания кристаллов, так и оборудование для нарезки и финишной обработки, размер слитка и формат пластин можно планировать совместно с самого начала.

Как это работает

Как печь Чохральского выращивает 12-дюймовый германиевый кристалл?

В Процесс Чохральского, германий расплавляется в тигле внутри герметичной камеры, продуваемой аргоном. Германий плавится при температуре около 938 °C, что намного ниже, чем у кремния, поэтому тепловая конструкция зоны нагрева отличается от установки для кремния.

Затравочный кристалл на подъемнике затравки вводится в контакт с поверхностью расплава. Затем затравка медленно поднимается, в то время как затравка и тигель вращаются. Расплав замерзает на затравке с той же кристаллической ориентацией, и кристалл растет в длину по мере его вытягивания.

Диаметр устанавливается балансом между скоростью вытягивания и температурой расплава. Печь расширяет кристалл на стадии плеча, поддерживает его постоянным в теле и затем сужает в конце. Подъемник тигля поднимает тигель по мере падения уровня расплава, так что граница роста остается в том же положении относительно нагревателей.

Для более широкого обзора стадий и контроля температуры см. как работает печь для выращивания кристаллов.

Камера вытягивания Подъемник затравки Основная камера Φ1,100 мм Ge кристалл Тигель / Ge расплав Основнойнагреватель Нижний нагреватель Подъемник тигля Камера Аргон вход
Иллюстрация: основные элементы установки для выращивания германиевых кристаллов по Чохральскому (не в масштабе)
Зона нагрева и тепловой контроль

Что делает зону нагрева специфичной для германия?

Установку для кремния нельзя просто настроить на более низкую температуру. Печь для выращивания германиевых кристаллов нуждается в зоне нагрева, сконфигурированной для германия с самого начала, и именно так построена KX240Ge.

Выделенная 26-дюймовая зона нагрева Ge

26-дюймовая зона нагрева для германия с графитовым тиглем, рассчитанная вместе с основной камерой диаметром 1100 мм, обеспечивает пространство для загрузки, необходимой для выращивания германиевых кристаллов большого диаметра.

Трубка для продувки для кристаллов диаметром 330 мм

Трубка для продувки аргоном рассчитана на кристаллы диаметром до 330 мм. Она направляет поток аргона над границей роста. Поток аргона регулируется от 4 до 200 л/мин.

Основной и нижний нагреватели

Основной нагреватель и нижний нагреватель совместно формируют тепловое поле. Основной нагреватель рассчитан на пиковую мощность 150 кВт и непрерывную 50 кВт, а нижний нагреватель — на пиковую мощность 50 кВт и непрерывную 20 кВт. Тепло снизу, а также сбоку обеспечивает больший контроль над распределением температуры в расплаве.

Контроль температуры ±0,5 °C

Стабильная температура расплава — это то, что поддерживает постоянство диаметра и ограничивает дефекты. Система управления поддерживает температуру в пределах ±0,5 °C, с вакуумом до 25 мТорр и спецификацией скорости утечки 50 мТорр/ч для чистой атмосферы роста.

Горячая зона германиевой печи KX240Ge с графитовым тиглем и нагревателями
Зона нагрева германия и графитовый тигель
Визуализация и контроль диаметра

Как поддерживается стабильный диаметр при полном вытягивании?

KX240Ge оснащен зрелой системой визуализации на основе камеры. Оператор может управлять ростом кристалла из поля зрения камеры, а система измеряет диаметр с разрешением около ±0,05 мм.

Измеренный диаметр используется для обратной связи при управлении скоростью вытягивания и температурой. Согласно нашим спецификациям, точность контроля диаметра составляет:

ЭтапТочность контроля диаметра
Плечо (головка)±6 мм
Тело, полная длина±2,5 мм
Тело, на каждые 100 мм длины±1 мм

Узкий диаметр тела означает, что меньше материала будет сошлифовано перед резкой, что важно для дорогостоящего материала, такого как германий.

Система технического зрения KX240Ge на основе камеры и экран управления процессом выращивания кристалла
Вид с камеры и экран управления
Механика

Движение затравки и тигля

Длинные германиевые кристаллы большого диаметра требуют длительного и плавного перемещения по обеим осям. Подъем затравки имеет максимальный ход 5 655 мм с приемной камерой 3,0 м. Затравка и тигель приводятся в движение независимо:

ОсьХодСкорость подъемаRotation
Подъемник затравкиМакс. 5 655 мм0–600 мм/ч0–30 об/мин
Подъемник тигля650 мм0–127 мм/ч0–30 об/мин

Подъем тигля выдерживает нагрузку до 500 кг, что покрывает загрузку 450 кг плюс тигель и оснастку.

Приложения

Кто использует печь для выращивания германиевых кристаллов?

Монокристаллический германий используется там, где важна его инфракрасная прозрачность или его электронные свойства. Типичные пользователи KX240Ge включают:

Производители инфракрасной оптики

Германий является стандартным материалом для линз и окон тепловизионных систем. Кристаллы большого диаметра позволяют изготавливать оптические заготовки большего размера.

Производители подложек

Германиевые пластины используются в качестве подложек, например, для многопереходных солнечных элементов, используемых в космических приложениях.

Производители детекторов и электроники

Германий также используется в детекторах излучения и специальных полупроводниковых устройствах.

Научно-исследовательские институты

Лаборатории, разрабатывающие материалы и процессы на основе Ge, которым требуется собственная мощность для выращивания кристаллов.

Чтобы узнать, как германий сравнивается с кремнием, GaAs и другими материалами в конструкции печей, прочитайте наше руководство по материалы печей для выращивания кристаллов.

Технический паспорт

Технические характеристики

Ключевые данные печи для выращивания германиевых кристаллов KX240Ge. Цифры взяты из нашей спецификации.

АртикулKX240Ge
Метод выращиванияЧохральский (CZ)
Максимальный диаметр кристалла12 дюймов
Емкость загрузки450 кг
Внутренний диаметр основной камерыΦ1,100 мм
Горячая зона26-дюймовая германиевая горячая зона, графитовый тигель
Трубка для продувкиДля кристаллов до 330 мм
Высота приемной камеры3,0 м
Мощность основного нагревателяПиковая 150 кВт / непрерывная 50 кВт
Мощность нижнего нагревателяПиковая 50 кВт / непрерывная 20 кВт
Подъемник затравкиМакс. ход 5 655 мм; 0–600 мм/ч; 0–30 об/мин
Подъемник тигля650 мм ход; 0–127 мм/ч; 0–30 об/мин; нагрузка 500 кг
Контроль температуры±0,5 °C
Разрешение измерения диаметраприбл. ±0,05 мм
Контроль диаметраПлечо ±6 мм; тело ±2,5 мм по всей длине, ±1 мм на 100 мм
Система технического зренияНа основе камеры; тяга из поля зрения камеры
Предельный вакуум25 мТорр
Скорость утечки50 мТорр/ч
Поток аргона4–200 SLPM
Вес станка6 062 кг
Шум< 70 дБ
Скорость роста, производительность, качество кристаллаСвяжитесь с нами, указав ваш целевой кристалл

Запросить техническое описание

Диапазон роста наших кристаллов

KX240Ge или другой выращиватель кристаллов: что подходит для вашего материала?

Каждая печь в нашем ассортименте построена вокруг одного материала. Выбирайте по тому, что вы выращиваете:

МодельМатериалМетодКлючевой показатель
KX240GeГерманийЧохральскийДо 12 дюймов, загрузка 450 кг
KX360MCZКремний класса ICMCZ (горизонтальный сверхпроводящий магнит)12 дюймов (300 мм)
CCz-1600КремнийНепрерывный ЧохральскийЗагрузка 1000 кг, до 10 дюймов
KY-125СапфирКиропулосКристалл 125 ± 25 кг

Если вы выращиваете кремний, KX240Ge — неподходящая машина: перейдите к одному из вышеуказанных выращивателей кремния. Посмотреть полный печь для выращивания кристаллов ассортимент или просмотреть печи для выращивания германия.

Установка

Коммунальные услуги, установка и безопасность

Блок питания, охлаждающая вода, подача аргона и требования к площадке зависят от вашего завода. Они подтверждаются при заказе. Пожалуйста, запросите у нас список подготовки площадки.

KX240Ge сертифицирован CE.

Сервис

Гарантия и послепродажная поддержка

Каждая печь для выращивания германиевых кристаллов KX240Ge поставляется с 1-летней гарантией. Наши инженеры отвечают на запросы на обслуживание в течение 12 часов.

Видео

Смотрите KX240Ge в работе

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

Вопросы, которые мы получаем о KX240Ge

Какой самый большой кристалл германия может вырастить KX240Ge?

До 12 дюймов в диаметре, от заряда до 450 кг.

Может ли KX240Ge также выращивать кремний?

KX240Ge сконфигурирован с германиевой горячей зоной. Для кремния мы рекомендуем KX360MCZ или CCz-1600.

Какой метод роста он использует?

Метод Чохральского (CZ): затравка кристалла вытягивается из расплава германия при вращении затравки и тигля.

Как оператор отслеживает извлечение?

С помощью системы технического зрения на основе камеры. Вытягивание кристалла может осуществляться из поля зрения камеры, а диаметр измеряется с разрешением около ±0,05 мм.

Каковы требования к питанию и коммунальным услугам?

Они подтверждаются с каждым заказом согласно вашему сайту. Свяжитесь с нами для получения списка подготовки сайта.

Планируете линию роста германиевых кристаллов?

Отправьте нам ваш целевой диаметр кристалла, длину и годовой объем производства для печи роста германиевых кристаллов. Мы ответим с конфигурацией KX240Ge и, если вам нужно, соответствующей линией обрезки, резки и полировки.

Запросить предложение
Прокрутить вверх
Свяжитесь с командой Vimfun
Вам нужно предложение, поддержка или обсуждение партнерства? Давайте соединимся.