Контактный метод управления выращиванием монокристаллов германия по способу Чохральского

Контактный метод управления выращиванием монокристаллов германия по способу Чохральского

Автор: Саханский, Сергей Павлович

Шифр специальности: 05.13.06

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2003

Место защиты: Красноярск

Количество страниц: 140 с. ил

Артикул: 2342183

Автор: Саханский, Сергей Павлович

Стоимость: 250 руб.

Содержание
Введение
Глава 1 Методы управления диаметром слитка, выращиваемого по способу Чохральского
1.1 Оптические способы управления диаметром
1.2 Весовой способ управления диаметром
1.3 Косвенные способы управления диаметром
Глава 2 Общая математическая модель контактного метода определения площади выращиваемых слитков
2.1 Описание контактного метода замера текущей площади, выращиваемых слитков
2.2 Статическая математическая модель контактного метода
2.3 Анализ влияния аналогового привода подъема тигля в контактном методе
Глава 3 Определение точностных характеристик контактного метода
3.1 Определение основной ошибки в сигнале управления
3.2 Задание периода оценки сигнала управления
3.3 Определение рабочих параметров настройки контактного
метода
3.4 Анализ ошибки в сигнале управления на конусной части слитка
3.5 Анализ ошибки в сигнале управления, за счет изменения высоты столбика мениска над расплавом
Глава 4 Система автоматического управления выращиванием монокристаллов германия на базе контактного метода с полной остановкой подъема тигля в моменты замыкания контактного датчика
4.1 Описание системы управления, с полной остановкой подъема
тигля, в моменты замыкания контактного датчика
4.2 Алгоритмы и графики работы системы управления, с полной остановкой подъема тигля, в моменты замыкания контактного датчика
4.3 Техническая реализация контактного метода
Глава 5 Высокоточная система автоматического управления
выращиванием монокристаллов германия на базе улучшенного
контактного метода
5.1 Описание высокоточной системы управления
5.2 Описание технологических циклов работы высокоточной
системы управления
5.3 Совмещение высокоточной системы управления и одновременного вытягивания монокристалла из фильеры,
по способу Степанова
5.4 Особенности конструирования датчиков положения уровня расплава, для германия
Глава 6 Анализ динамических свойств системы автоматического управления выращиванием слитков на базе контактного метода
6.1 Зависимость диаметра вытягиваемого кристалла от скорости вытягивания и температуры
6.2 Выражение сигнала управления и ошибки
6.3 Математическая модель контура управления по скорости
6.4 Математическая модель контура управления по температуре
6.5 Анализ системы управления
6.6 Программное управление динамикой выращивания прямого и обратного конуса слитка
Основные результаты и выводы
Список литературы


Всероссийская научнотехническая конференция Перспективные материалы, технологии, конструкции, экономика, мая, г. Научнотехническая конференция Решетневские чтения ноября, г. Региональная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых Наука. Техника. Инновации декабря, г. Содержание диссертации опубликовано в работах . Одним из самых распространенных способов контроля диаметра растущего кристалла, является метод контроля яркостного пятна, окружающего кристалл, с помощью оптического пирометра. Предложенная американской фирмой 1ВМ 4 система автоматического контроля диаметра кристалла этим методом имела чувствительный индикатор, воспринимающий излучение расплава. Полученный сигнал использовали для регулирования условий выращивания скорости вытягивания кристалла, подъема тигля и скорости вращения тигля. Оптимальное регулирование достигалось при таком положении индикатора, когда его объектив направлен на поверхность расплава, примыкающего к выращиваемому кристаллу. Детальное исследование этого метода показало, что появление яркостного кольца у мениска обусловлено отражением мениском расплава, у растущего кристалла, более нагретых участков камеры выращивания. Автоматическое регулирование диаметра кристалла этим методом основано на оптической чувствительности к яркостному кольцу, а не к чувствительности к выделению тепла на границе раздела кристаллрасплав. Особо следует отметить метод , , использующий лазерный пучок и позволяющий поддерживать диаметр выращиваемого кристалла в пределах 1. Наклон жидкого столбика под кристаллом кривизна мениска, в фиксированной точке на поверхности расплава, вблизи кристалла, является функцией диаметра кристалла. Наклон увеличивается с увеличением диаметра кристалла. Величина наклона определяется с помощью гелий неонового лазера в фиксированной точке. Отраженный луч проектируется через полупрозрачное зеркало к двум фотодиодам, расположенными за серыми фильтрами. При этом величина фототока пропорциональна углу отражения. Для устранения влияния засветки от фона в первую очередь от расплава лазерный пучок пропускался через 1 кГц модулятор. Разностный сигнал, с частотой 1 кГц от двух диодов, контролирующих скорость вытягивания и температуру расплава, автоматически поддерживает наклон жидкости вблизи кристалла постоянным. В результате происходит рост монокристалла с постоянным диаметром. Фирма ИапваЩо США предложила оптическую систему с замкнутым контуром для прецизионного регулирования диаметра 7. Электрооптическая система действует независимо от внешних возмущений в установке, в которой производиться вытягивание и обеспечивается контроль и регулирование диаметра кристалла, на протяжении всего процесса вытягивания. Специальные фотоприемники и особая геометрия электрооптической системы позволяет одновременно генерировать сигналы о положении уровня расплава и мениска, независимо один от другого. В разработанном устройстве автоматического регулирования диаметра кристалла, сигнал, пропорциональный диаметру, основан на проецировании светового кольца вокруг кристалла на чувствительный фотоприемник оптического блока, при условии поддержания системой постоянного уровня расплава в тигле. Для полупроводников с высокой температурой плавления С предложен метод изображения растущего монокристалла в рентгеновских лучах 5. Точечный источник рентгеновских лучей используют для создания теневого изображения растущего кристалла и верхней части расплава на сцинтилляционном экране. Фирмой ii Нидерланды метод наблюдения в рентгеновских лучах был применен для автоматического управления процессом выращивания монокристаллов . При визировании под углом ф оптической системой на яркостный ореол слитка Рис. Ф угол визирования оптической системы. Из анализа выражений 13 следует, что угол визирования ф следует выбирать в пределах , для обеспечения захвата и чувствительности заданного диапазона изменения радиуса выращиваемого слитка. Д Дц ДяДг собф ДНДЬ i
1. Дя0, мм Дн 0, мм
Рис. Схема оптической системы регулирования с отклонением по радиусу кристалла
1. Рис.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.255, запросов: 244