SiC ஒற்றை கிரிஸ்டல் வளர்ச்சிக்கான வெப்ப புல வடிவமைப்பு

1 SiC ஒற்றை படிக வளர்ச்சி உபகரணங்களில் வெப்ப புல வடிவமைப்பின் முக்கியத்துவம்

SiC சிங்கிள் கிரிஸ்டல் என்பது ஒரு முக்கியமான குறைக்கடத்தி பொருள் ஆகும், இது பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸ், ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக்ஸ் மற்றும் உயர் வெப்பநிலை பயன்பாடுகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. வெப்ப புல வடிவமைப்பு படிகத்தின் படிகமயமாக்கல் நடத்தை, சீரான தன்மை மற்றும் தூய்மையற்ற கட்டுப்பாடு ஆகியவற்றை நேரடியாக பாதிக்கிறது, மேலும் SiC ஒற்றை படிக வளர்ச்சி உபகரணங்களின் செயல்திறன் மற்றும் வெளியீட்டில் ஒரு தீர்க்கமான செல்வாக்கைக் கொண்டுள்ளது. SiC ஒற்றை படிகத்தின் தரம் அதன் செயல்திறன் மற்றும் சாதன உற்பத்தியில் நம்பகத்தன்மையை நேரடியாக பாதிக்கிறது. வெப்பப் புலத்தை பகுத்தறிவுடன் வடிவமைப்பதன் மூலம், படிக வளர்ச்சியின் போது வெப்பநிலை விநியோகத்தின் சீரான தன்மையை அடையலாம், வெப்ப அழுத்தம் மற்றும் படிகத்தில் வெப்ப சாய்வு தவிர்க்கப்படலாம், இதனால் படிக குறைபாடுகள் உருவாகும் விகிதத்தை குறைக்கலாம். உகந்த வெப்ப புல வடிவமைப்பு, படிக முகத்தின் தரம் மற்றும் படிகமயமாக்கல் வீதத்தை மேம்படுத்துகிறது, மேலும் படிகத்தின் கட்டமைப்பு ஒருமைப்பாடு மற்றும் இரசாயன தூய்மையை மேம்படுத்துகிறது, மேலும் வளர்ந்த SiC ஒற்றை படிகமானது நல்ல மின் மற்றும் ஒளியியல் பண்புகளைக் கொண்டிருப்பதை உறுதிப்படுத்துகிறது.

SiC ஒற்றை படிகத்தின் வளர்ச்சி விகிதம் நேரடியாக உற்பத்தி செலவு மற்றும் திறனை பாதிக்கிறது. வெப்பப் புலத்தை பகுத்தறிவுடன் வடிவமைப்பதன் மூலம், படிக வளர்ச்சியின் போது வெப்பநிலை சாய்வு மற்றும் வெப்ப ஓட்ட விநியோகத்தை மேம்படுத்தலாம், மேலும் படிகத்தின் வளர்ச்சி விகிதம் மற்றும் வளர்ச்சிப் பகுதியின் பயனுள்ள பயன்பாட்டு விகிதத்தை மேம்படுத்தலாம். வெப்பப் புல வடிவமைப்பு வளர்ச்சிச் செயல்பாட்டின் போது ஆற்றல் இழப்பு மற்றும் பொருள் கழிவுகளைக் குறைக்கலாம், உற்பத்திச் செலவுகளைக் குறைக்கலாம் மற்றும் உற்பத்தித் திறனை மேம்படுத்தலாம், இதன் மூலம் SiC ஒற்றைப் படிகங்களின் வெளியீட்டை அதிகரிக்கும். SiC ஒற்றை படிக வளர்ச்சி உபகரணங்களுக்கு பொதுவாக அதிக அளவு ஆற்றல் வழங்கல் மற்றும் குளிரூட்டும் அமைப்பு தேவைப்படுகிறது, மேலும் வெப்பப் புலத்தை பகுத்தறிவுடன் வடிவமைப்பது ஆற்றல் நுகர்வைக் குறைக்கும், ஆற்றல் நுகர்வு மற்றும் சுற்றுச்சூழல் உமிழ்வைக் குறைக்கும். வெப்பப் புல அமைப்பு மற்றும் வெப்ப ஓட்டப் பாதையை மேம்படுத்துவதன் மூலம், ஆற்றலை அதிகரிக்க முடியும், மேலும் கழிவு வெப்பத்தை மறுசுழற்சி செய்து ஆற்றல் செயல்திறனை மேம்படுத்தவும் சுற்றுச்சூழலில் எதிர்மறையான தாக்கங்களைக் குறைக்கவும் முடியும்.

2 SiC ஒற்றை படிக வளர்ச்சி உபகரணங்களின் வெப்ப புல வடிவமைப்பில் உள்ள சிரமங்கள்

2.1 பொருட்களின் வெப்ப கடத்துத்திறன் சீரற்ற தன்மை

SiC ஒரு மிக முக்கியமான குறைக்கடத்தி பொருள். அதன் வெப்ப கடத்துத்திறன் உயர் வெப்பநிலை நிலைத்தன்மை மற்றும் சிறந்த வெப்ப கடத்துத்திறன் ஆகியவற்றின் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் அதன் வெப்ப கடத்துத்திறன் விநியோகம் சில சீரற்ற தன்மையைக் கொண்டுள்ளது. SiC ஒற்றை படிக வளர்ச்சியின் செயல்பாட்டில், படிக வளர்ச்சியின் சீரான தன்மை மற்றும் தரத்தை உறுதி செய்வதற்காக, வெப்ப புலம் துல்லியமாக கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டும். SiC பொருட்களின் வெப்ப கடத்துத்திறனின் சீரற்ற தன்மை வெப்ப புல விநியோகத்தின் உறுதியற்ற தன்மைக்கு வழிவகுக்கும், இது படிக வளர்ச்சியின் சீரான தன்மை மற்றும் தரத்தை பாதிக்கிறது. SiC ஒற்றை படிக வளர்ச்சி உபகரணங்கள் பொதுவாக உடல் நீராவி படிவு (PVT) முறை அல்லது வாயு கட்ட போக்குவரத்து முறையைப் பின்பற்றுகின்றன, இது வளர்ச்சி அறையில் அதிக வெப்பநிலை சூழலை பராமரிக்க வேண்டும் மற்றும் வெப்பநிலை விநியோகத்தை துல்லியமாக கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம் படிக வளர்ச்சியை உணர வேண்டும். SiC பொருட்களின் வெப்ப கடத்துத்திறன் சீராக இல்லாதது வளர்ச்சி அறையில் ஒரே சீரான வெப்பநிலை விநியோகத்திற்கு வழிவகுக்கும், இதன் மூலம் படிக வளர்ச்சி செயல்முறையை பாதிக்கிறது, இது படிக குறைபாடுகள் அல்லது சீரற்ற படிக தரத்தை ஏற்படுத்தலாம். SiC ஒற்றை படிகங்களின் வளர்ச்சியின் போது, ​​வெப்பநிலை விநியோகத்தின் மாறும் விதியை நன்கு புரிந்துகொள்வதற்கும், உருவகப்படுத்துதல் முடிவுகளின் அடிப்படையில் வடிவமைப்பை மேம்படுத்துவதற்கும் முப்பரிமாண டைனமிக் உருவகப்படுத்துதல் மற்றும் வெப்ப புலத்தின் பகுப்பாய்வு செய்வது அவசியம். SiC பொருட்களின் வெப்ப கடத்துத்திறன் சீராக இல்லாததால், இந்த உருவகப்படுத்துதல் பகுப்பாய்வுகள் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிலான பிழையால் பாதிக்கப்படலாம், இதனால் வெப்ப புலத்தின் துல்லியமான கட்டுப்பாடு மற்றும் தேர்வுமுறை வடிவமைப்பு பாதிக்கப்படுகிறது.

2.2 உபகரணங்களுக்குள் வெப்பச்சலனத்தை ஒழுங்குபடுத்துவதில் சிரமம்

SiC ஒற்றை படிகங்களின் வளர்ச்சியின் போது, ​​படிகங்களின் சீரான தன்மை மற்றும் தூய்மையை உறுதிப்படுத்த கடுமையான வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு பராமரிக்கப்பட வேண்டும். உபகரணங்களுக்குள் உள்ள வெப்பச்சலன நிகழ்வு வெப்பநிலை புலத்தின் சீரற்ற தன்மையை ஏற்படுத்தலாம், இதனால் படிகங்களின் தரத்தை பாதிக்கலாம். வெப்பச்சலனம் பொதுவாக ஒரு வெப்பநிலை சாய்வை உருவாக்குகிறது, இதன் விளைவாக படிக மேற்பரப்பில் ஒரு சீரற்ற அமைப்பு ஏற்படுகிறது, இது படிகங்களின் செயல்திறன் மற்றும் பயன்பாட்டை பாதிக்கிறது. நல்ல வெப்பச்சலனக் கட்டுப்பாடு வாயு ஓட்டத்தின் வேகம் மற்றும் திசையை சரிசெய்ய முடியும், இது படிக மேற்பரப்பின் சீரற்ற தன்மையைக் குறைக்க உதவுகிறது மற்றும் வளர்ச்சி செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது. உபகரணங்களுக்குள் உள்ள சிக்கலான வடிவியல் அமைப்பு மற்றும் வாயு இயக்கவியல் செயல்முறையானது வெப்பச்சலனத்தைத் துல்லியமாகக் கட்டுப்படுத்துவதை மிகவும் கடினமாக்குகிறது. அதிக வெப்பநிலை சூழல் வெப்ப பரிமாற்ற திறன் குறைவதற்கு வழிவகுக்கும் மற்றும் உபகரணங்களுக்குள் வெப்பநிலை சாய்வு உருவாக்கத்தை அதிகரிக்கும், இதனால் படிக வளர்ச்சியின் சீரான தன்மை மற்றும் தரம் பாதிக்கப்படுகிறது. சில அரிக்கும் வாயுக்கள் உபகரணங்களுக்குள் உள்ள பொருட்கள் மற்றும் வெப்ப பரிமாற்ற கூறுகளை பாதிக்கலாம், இதனால் வெப்பச்சலனத்தின் நிலைத்தன்மை மற்றும் கட்டுப்பாட்டுத்தன்மையை பாதிக்கலாம். SiC ஒற்றை படிக வளர்ச்சி உபகரணங்கள் பொதுவாக ஒரு சிக்கலான அமைப்பு மற்றும் கதிர்வீச்சு வெப்ப பரிமாற்றம், வெப்பச்சலன வெப்ப பரிமாற்றம் மற்றும் வெப்ப கடத்தல் போன்ற பல வெப்ப பரிமாற்ற வழிமுறைகள் உள்ளன. இந்த வெப்ப பரிமாற்ற வழிமுறைகள் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்டு, வெப்பச்சலன ஒழுங்குமுறையை மிகவும் சிக்கலாக்குகிறது, குறிப்பாக உபகரணங்களுக்குள் பலகட்ட ஓட்டம் மற்றும் கட்ட மாற்ற செயல்முறைகள் இருக்கும்போது, ​​துல்லியமாக மாதிரி மற்றும் வெப்பச்சலனத்தைக் கட்டுப்படுத்துவது மிகவும் கடினம்.

3 SiC ஒற்றை படிக வளர்ச்சி உபகரணங்களின் வெப்ப புல வடிவமைப்பின் முக்கிய புள்ளிகள்

3.1 வெப்ப சக்தி விநியோகம் மற்றும் கட்டுப்பாடு

வெப்பப் புல வடிவமைப்பில், செயல்முறை அளவுருக்கள் மற்றும் படிக வளர்ச்சியின் தேவைகளுக்கு ஏற்ப வெப்ப சக்தியின் விநியோக முறை மற்றும் கட்டுப்பாட்டு உத்தி தீர்மானிக்கப்பட வேண்டும். SiC ஒற்றை படிக வளர்ச்சி உபகரணங்கள் வெப்பமாக்குவதற்கு கிராஃபைட் வெப்பமூட்டும் கம்பிகள் அல்லது தூண்டல் ஹீட்டர்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. ஹீட்டரின் தளவமைப்பு மற்றும் மின் விநியோகத்தை வடிவமைப்பதன் மூலம் வெப்ப புலத்தின் சீரான தன்மை மற்றும் நிலைத்தன்மையை அடைய முடியும். SiC ஒற்றை படிகங்களின் வளர்ச்சியின் போது, ​​வெப்பநிலை சீரான தன்மை படிகத்தின் தரத்தில் ஒரு முக்கிய தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. வெப்ப ஆற்றலின் விநியோகம் வெப்பத் துறையில் வெப்பநிலையின் சீரான தன்மையை உறுதிப்படுத்த முடியும். எண் உருவகப்படுத்துதல் மற்றும் சோதனை சரிபார்ப்பு மூலம், வெப்ப ஆற்றலுக்கும் வெப்பநிலை விநியோகத்திற்கும் இடையிலான உறவைத் தீர்மானிக்க முடியும், பின்னர் வெப்பப் புலத்தில் வெப்பநிலை விநியோகத்தை மிகவும் சீரானதாகவும் நிலையானதாகவும் மாற்ற வெப்ப சக்தி விநியோகத் திட்டத்தை மேம்படுத்தலாம். SiC ஒற்றை படிகங்களின் வளர்ச்சியின் போது, ​​வெப்ப சக்தியின் கட்டுப்பாடு துல்லியமான கட்டுப்பாடு மற்றும் வெப்பநிலையின் நிலையான கட்டுப்பாட்டை அடைய முடியும். PID கட்டுப்படுத்தி அல்லது தெளிவற்ற கட்டுப்படுத்தி போன்ற தானியங்கி கட்டுப்பாட்டு வழிமுறைகள் வெப்பப் புலத்தில் வெப்பநிலையின் நிலைத்தன்மை மற்றும் சீரான தன்மையை உறுதி செய்வதற்காக வெப்பநிலை உணரிகளால் வழங்கப்படும் நிகழ்நேர வெப்பநிலை தரவுகளின் அடிப்படையில் வெப்பமூட்டும் சக்தியின் மூடிய-லூப் கட்டுப்பாட்டை அடைய பயன்படுத்தப்படலாம். SiC ஒற்றை படிகங்களின் வளர்ச்சியின் போது, ​​வெப்ப சக்தியின் அளவு நேரடியாக படிக வளர்ச்சி விகிதத்தை பாதிக்கும். வெப்ப சக்தியின் கட்டுப்பாடு படிக வளர்ச்சி விகிதத்தின் துல்லியமான ஒழுங்குமுறையை அடைய முடியும். வெப்பமூட்டும் சக்திக்கும் படிக வளர்ச்சி விகிதத்திற்கும் இடையிலான உறவை பகுப்பாய்வு செய்து சோதனை முறையில் சரிபார்ப்பதன் மூலம், படிக வளர்ச்சி விகிதத்தின் துல்லியமான கட்டுப்பாட்டை அடைய நியாயமான வெப்ப சக்தி கட்டுப்பாட்டு உத்தியை தீர்மானிக்க முடியும். SiC ஒற்றை படிக வளர்ச்சி உபகரணங்களின் செயல்பாட்டின் போது, ​​வெப்ப சக்தியின் நிலைத்தன்மை படிக வளர்ச்சியின் தரத்தில் ஒரு முக்கிய தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. வெப்ப சக்தியின் ஸ்திரத்தன்மை மற்றும் நம்பகத்தன்மையை உறுதிப்படுத்த நிலையான மற்றும் நம்பகமான வெப்பமூட்டும் உபகரணங்கள் மற்றும் கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள் தேவை. வெப்பமூட்டும் உபகரணங்களின் இயல்பான செயல்பாட்டையும், வெப்ப சக்தியின் நிலையான வெளியீட்டையும் உறுதிசெய்ய, வெப்பமூட்டும் கருவிகளில் உள்ள குறைபாடுகள் மற்றும் சிக்கல்களை சரியான நேரத்தில் கண்டறிந்து தீர்க்க, வெப்பமூட்டும் உபகரணங்கள் தொடர்ந்து பராமரிக்கப்பட்டு சேவை செய்ய வேண்டும். வெப்ப சக்தி விநியோக திட்டத்தை பகுத்தறிவுடன் வடிவமைப்பதன் மூலம், வெப்ப சக்தி மற்றும் வெப்பநிலை விநியோகம் இடையே உள்ள உறவைக் கருத்தில் கொண்டு, வெப்ப சக்தியின் துல்லியமான கட்டுப்பாட்டை உணர்ந்து, வெப்ப சக்தியின் நிலைத்தன்மை மற்றும் நம்பகத்தன்மையை உறுதி செய்தல், SiC ஒற்றை படிக வளர்ச்சி உபகரணங்களின் வளர்ச்சி திறன் மற்றும் படிக தரம் திறம்பட மேம்படுத்தப்பட்டது, மேலும் SiC ஒற்றை படிக வளர்ச்சி தொழில்நுட்பத்தின் முன்னேற்றம் மற்றும் வளர்ச்சியை ஊக்குவிக்க முடியும்.

3.2 வெப்பநிலை கட்டுப்பாட்டு அமைப்பின் வடிவமைப்பு மற்றும் சரிசெய்தல்

வெப்பநிலை கட்டுப்பாட்டு அமைப்பை வடிவமைப்பதற்கு முன், வெப்பநிலை புலத்தின் பரவலைப் பெற SiC ஒற்றை படிகங்களின் வளர்ச்சியின் போது வெப்ப கடத்தல், வெப்பச்சலனம் மற்றும் கதிர்வீச்சு போன்ற வெப்ப பரிமாற்ற செயல்முறைகளை உருவகப்படுத்த மற்றும் கணக்கிட எண் உருவகப்படுத்துதல் பகுப்பாய்வு தேவைப்படுகிறது. சோதனைச் சரிபார்ப்பின் மூலம், எண் உருவகப்படுத்துதல் முடிவுகள் சரி செய்யப்பட்டு, வெப்பமூட்டும் சக்தி, வெப்பமூட்டும் பகுதி அமைப்பு மற்றும் வெப்பநிலை உணரி இருப்பிடம் போன்ற வெப்பநிலை கட்டுப்பாட்டு அமைப்பின் வடிவமைப்பு அளவுருக்களைத் தீர்மானிக்க சரிசெய்யப்படுகின்றன. SiC ஒற்றை படிகங்களின் வளர்ச்சியின் போது, ​​எதிர்ப்பு வெப்பமாக்கல் அல்லது தூண்டல் வெப்பமாக்கல் பொதுவாக வெப்பமாக்க பயன்படுத்தப்படுகிறது. பொருத்தமான வெப்பமூட்டும் உறுப்பைத் தேர்ந்தெடுப்பது அவசியம். எதிர்ப்பு வெப்பமாக்கலுக்கு, உயர்-வெப்பநிலை எதிர்ப்பு கம்பி அல்லது ஒரு எதிர்ப்பு உலை வெப்பமூட்டும் உறுப்பாக தேர்ந்தெடுக்கப்படலாம்; தூண்டல் வெப்பமாக்கலுக்கு, பொருத்தமான தூண்டல் வெப்பமூட்டும் சுருள் அல்லது தூண்டல் வெப்பமூட்டும் தட்டு தேர்ந்தெடுக்கப்பட வேண்டும். வெப்பமூட்டும் உறுப்பைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது, ​​வெப்பமூட்டும் திறன், வெப்பச் சீரான தன்மை, உயர் வெப்பநிலை எதிர்ப்பு, வெப்பப் புல நிலைத்தன்மையின் தாக்கம் போன்ற காரணிகளைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். வெப்பநிலை கட்டுப்பாட்டு அமைப்பின் வடிவமைப்பு வெப்பநிலையின் நிலைத்தன்மை மற்றும் சீரான தன்மையை மட்டும் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும், ஆனால் வெப்பநிலை சரிசெய்தல் துல்லியம் மற்றும் பதில் வேகம் ஆகியவற்றைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். PID கட்டுப்பாடு, தெளிவற்ற கட்டுப்பாடு அல்லது நரம்பியல் நெட்வொர்க் கட்டுப்பாடு போன்ற ஒரு நியாயமான வெப்பநிலை கட்டுப்பாட்டு உத்தியை வடிவமைப்பது அவசியம், இது வெப்பநிலையின் துல்லியமான கட்டுப்பாடு மற்றும் சரிசெய்தலை அடைய. முழு வெப்பப் புலத்தின் சீரான மற்றும் நிலையான வெப்பநிலை விநியோகத்தை உறுதிப்படுத்த, பல புள்ளி இணைப்பு சரிசெய்தல், உள்ளூர் இழப்பீடு சரிசெய்தல் அல்லது கருத்து சரிசெய்தல் போன்ற பொருத்தமான வெப்பநிலை சரிசெய்தல் திட்டத்தை வடிவமைப்பதும் அவசியம். SiC ஒற்றை படிகங்களின் வளர்ச்சியின் போது வெப்பநிலையின் துல்லியமான கண்காணிப்பு மற்றும் கட்டுப்பாட்டை உணர, மேம்பட்ட வெப்பநிலை உணர்தல் தொழில்நுட்பம் மற்றும் கட்டுப்படுத்தி உபகரணங்களைப் பின்பற்றுவது அவசியம். ஒவ்வொரு பகுதியிலும் உள்ள வெப்பநிலை மாற்றங்களை நிகழ்நேரத்தில் கண்காணிக்க, தெர்மோகப்பிள்கள், வெப்ப எதிர்ப்பிகள் அல்லது அகச்சிவப்பு வெப்பமானிகள் போன்ற உயர்-துல்லிய வெப்பநிலை சென்சார்களை நீங்கள் தேர்வு செய்யலாம், மேலும் PLC கட்டுப்படுத்தி (படம் 1 பார்க்கவும்) அல்லது DSP கட்டுப்படுத்தி போன்ற உயர் செயல்திறன் கொண்ட வெப்பநிலை கட்டுப்படுத்தி உபகரணங்களை தேர்வு செய்யலாம். , வெப்பமூட்டும் கூறுகளின் துல்லியமான கட்டுப்பாடு மற்றும் சரிசெய்தல் அடைய. எண் உருவகப்படுத்துதல் மற்றும் சோதனைச் சரிபார்ப்பு முறைகளின் அடிப்படையில் வடிவமைப்பு அளவுருக்களைத் தீர்மானிப்பதன் மூலம், பொருத்தமான வெப்பமூட்டும் முறைகள் மற்றும் வெப்பமூட்டும் கூறுகளைத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலம், நியாயமான வெப்பநிலை கட்டுப்பாட்டு உத்திகள் மற்றும் சரிசெய்தல் திட்டங்களை வடிவமைத்தல் மற்றும் மேம்பட்ட வெப்பநிலை உணர்திறன் தொழில்நுட்பம் மற்றும் கட்டுப்படுத்தி உபகரணங்களைப் பயன்படுத்தி, நீங்கள் துல்லியமான கட்டுப்பாட்டையும் சரிசெய்தலையும் அடையலாம். SiC ஒற்றை படிகங்களின் வளர்ச்சியின் போது வெப்பநிலை, மற்றும் ஒற்றை படிகங்களின் தரம் மற்றும் விளைச்சலை மேம்படுத்துகிறது.

3.3 கணக்கீட்டு திரவ இயக்கவியல் உருவகப்படுத்துதல்

துல்லியமான மாதிரியை நிறுவுதல் என்பது கணக்கீட்டு திரவ இயக்கவியல் (CFD) உருவகப்படுத்துதலுக்கான அடிப்படையாகும். SiC ஒற்றை படிக வளர்ச்சி உபகரணங்கள் பொதுவாக ஒரு கிராஃபைட் உலை, ஒரு தூண்டல் வெப்பமாக்கல் அமைப்பு, ஒரு க்ரூசிபிள், ஒரு பாதுகாப்பு வாயு, முதலியன கொண்டது. மாடலிங் செயல்பாட்டில், உலை கட்டமைப்பின் சிக்கலான தன்மை, வெப்பமூட்டும் முறையின் பண்புகள் ஆகியவற்றைக் கருத்தில் கொள்வது அவசியம். , மற்றும் ஓட்டம் துறையில் பொருள் இயக்கத்தின் செல்வாக்கு. முப்பரிமாண மாடலிங் என்பது உலை, சிலுவை, தூண்டல் சுருள் போன்றவற்றின் வடிவியல் வடிவங்களைத் துல்லியமாக மறுகட்டமைக்கப் பயன்படுகிறது, மேலும் வெப்ப இயற்பியல் அளவுருக்கள் மற்றும் பொருளின் எல்லை நிலைகள், அதாவது வெப்ப சக்தி மற்றும் வாயு ஓட்ட விகிதம் ஆகியவற்றைக் கருத்தில் கொள்கிறது.

CFD உருவகப்படுத்துதலில், பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் எண் முறைகளில் வரையறுக்கப்பட்ட தொகுதி முறை (FVM) மற்றும் வரையறுக்கப்பட்ட உறுப்பு முறை (FEM) ஆகியவை அடங்கும். SiC ஒற்றை படிக வளர்ச்சி உபகரணங்களின் சிறப்பியல்புகளின் பார்வையில், FVM முறை பொதுவாக திரவ ஓட்டம் மற்றும் வெப்ப கடத்தல் சமன்பாடுகளை தீர்க்க பயன்படுத்தப்படுகிறது. மெஷிங்கைப் பொறுத்தவரை, உருவகப்படுத்துதல் முடிவுகளின் துல்லியத்தை உறுதிப்படுத்த, கிராஃபைட் க்ரூசிபிள் மேற்பரப்பு மற்றும் ஒற்றை படிக வளர்ச்சிப் பகுதி போன்ற முக்கிய பகுதிகளை உட்பிரிவு செய்வதில் கவனம் செலுத்த வேண்டியது அவசியம். SiC ஒற்றைப் படிகத்தின் வளர்ச்சி செயல்முறையானது வெப்பக் கடத்தல், கதிர்வீச்சு வெப்பப் பரிமாற்றம், திரவ இயக்கம் போன்ற பல்வேறு இயற்பியல் செயல்முறைகளை உள்ளடக்கியது. உண்மையான சூழ்நிலையின்படி, உருவகப்படுத்துதலுக்கு பொருத்தமான உடல் மாதிரிகள் மற்றும் எல்லை நிலைகள் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, கிராஃபைட் க்ரூசிபிள் மற்றும் SiC ஒற்றைப் படிகத்திற்கு இடையேயான வெப்பக் கடத்தல் மற்றும் கதிர்வீச்சு வெப்பப் பரிமாற்றத்தைக் கருத்தில் கொண்டு, பொருத்தமான வெப்பப் பரிமாற்ற எல்லை நிலைகள் அமைக்கப்பட வேண்டும்; திரவ இயக்கத்தில் தூண்டல் வெப்பமாக்கலின் செல்வாக்கைக் கருத்தில் கொண்டு, தூண்டல் வெப்ப சக்தியின் எல்லை நிலைமைகளைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்.

CFD உருவகப்படுத்துதலுக்கு முன், உருவகப்படுத்துதல் நேர படி, ஒருங்கிணைப்பு அளவுகோல்கள் மற்றும் பிற அளவுருக்கள் மற்றும் கணக்கீடுகளைச் செய்வது அவசியம். உருவகப்படுத்துதல் செயல்பாட்டின் போது, ​​உருவகப்படுத்துதல் முடிவுகளின் நிலைத்தன்மை மற்றும் ஒருங்கிணைப்பை உறுதிப்படுத்த அளவுருக்களை தொடர்ந்து சரிசெய்வது அவசியம், மேலும் மேலும் பகுப்பாய்வு மற்றும் தேர்வுமுறைக்காக, வெப்பநிலை புலம் விநியோகம், திரவ வேகம் விநியோகம் போன்ற உருவகப்படுத்துதல் முடிவுகளை பிந்தைய செயலாக்கம் செய்ய வேண்டும். . உருவகப்படுத்துதல் முடிவுகளின் துல்லியம், வெப்பநிலைப் புலப் பரவல், ஒற்றைப் படிகத் தரம் மற்றும் உண்மையான வளர்ச்சிச் செயல்பாட்டில் உள்ள பிற தரவுகளுடன் ஒப்பிடுவதன் மூலம் சரிபார்க்கப்படுகிறது. உருவகப்படுத்துதல் முடிவுகளின்படி, உலை அமைப்பு, வெப்பமூட்டும் முறை மற்றும் பிற அம்சங்கள் SiC ஒற்றை படிக வளர்ச்சி உபகரணங்களின் வளர்ச்சி திறன் மற்றும் ஒற்றை படிக தரத்தை மேம்படுத்த உகந்ததாக உள்ளது. SiC ஒற்றை படிக வளர்ச்சி உபகரணங்களின் வெப்ப புல வடிவமைப்பின் CFD உருவகப்படுத்துதல் துல்லியமான மாதிரிகளை நிறுவுதல், பொருத்தமான எண் முறைகள் மற்றும் மெஷிங், இயற்பியல் மாதிரிகள் மற்றும் எல்லை நிலைமைகளை தீர்மானித்தல், உருவகப்படுத்துதல் அளவுருக்களை அமைத்தல் மற்றும் கணக்கிடுதல் மற்றும் உருவகப்படுத்துதல் முடிவுகளை சரிபார்த்தல் மற்றும் மேம்படுத்துதல் ஆகியவை அடங்கும். அறிவியல் மற்றும் நியாயமான CFD உருவகப்படுத்துதல் SiC ஒற்றை படிக வளர்ச்சி உபகரணங்களின் வடிவமைப்பு மற்றும் மேம்படுத்தலுக்கான முக்கியமான குறிப்புகளை வழங்க முடியும், மேலும் வளர்ச்சி திறன் மற்றும் ஒற்றை படிக தரத்தை மேம்படுத்துகிறது.

3.4 உலை அமைப்பு வடிவமைப்பு

SiC ஒற்றை படிக வளர்ச்சிக்கு அதிக வெப்பநிலை, இரசாயன செயலற்ற தன்மை மற்றும் நல்ல வெப்ப கடத்துத்திறன் தேவை என்பதைக் கருத்தில் கொண்டு, உலை உடல் பொருள் உயர் வெப்பநிலை மற்றும் அரிப்பை-எதிர்ப்பு பொருட்களிலிருந்து தேர்ந்தெடுக்கப்பட வேண்டும், சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள் (SiC), கிராஃபைட் போன்றவை. SiC பொருள் சிறந்ததாக உள்ளது. அதிக வெப்பநிலை நிலைத்தன்மை மற்றும் இரசாயன செயலற்ற தன்மை, மற்றும் ஒரு சிறந்த உலை உடல் பொருள். வெப்ப கதிர்வீச்சு மற்றும் வெப்ப பரிமாற்ற எதிர்ப்பைக் குறைப்பதற்கும் வெப்ப புல நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துவதற்கும் உலை உடலின் உள் சுவர் மேற்பரப்பு மென்மையாகவும் சீராகவும் இருக்க வேண்டும். உலை அமைப்பு முடிந்தவரை எளிமைப்படுத்தப்பட வேண்டும், வெப்ப அழுத்த செறிவு மற்றும் அதிகப்படியான வெப்பநிலை சாய்வு ஆகியவற்றைத் தவிர்க்க குறைவான கட்டமைப்பு அடுக்குகளுடன். ஒரு உருளை அல்லது செவ்வக அமைப்பு பொதுவாக வெப்பப் புலத்தின் சீரான விநியோகம் மற்றும் நிலைத்தன்மையை எளிதாக்க பயன்படுகிறது. வெப்பமூட்டும் சுருள்கள் மற்றும் மின்தடையங்கள் போன்ற துணை வெப்பமூட்டும் கூறுகள் உலைக்குள் வெப்பநிலை சீரான தன்மை மற்றும் வெப்ப புல நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்தவும் மற்றும் ஒற்றை படிக வளர்ச்சியின் தரம் மற்றும் செயல்திறனை உறுதிப்படுத்தவும் அமைக்கப்பட்டுள்ளன. பொதுவான வெப்ப முறைகளில் தூண்டல் வெப்பமாக்கல், எதிர்ப்பு வெப்பமாக்கல் மற்றும் கதிர்வீச்சு வெப்பமாக்கல் ஆகியவை அடங்கும். SiC ஒற்றை படிக வளர்ச்சி உபகரணங்களில், தூண்டல் வெப்பம் மற்றும் எதிர்ப்பு வெப்பமாக்கல் ஆகியவற்றின் கலவையானது பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. தூண்டல் வெப்பம் முக்கியமாக வெப்பநிலை சீரான மற்றும் வெப்ப புல நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்த விரைவான வெப்பமாக்கலுக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது; வளர்ச்சி செயல்முறையின் நிலைத்தன்மையை பராமரிக்க ஒரு நிலையான வெப்பநிலை மற்றும் வெப்பநிலை சாய்வு பராமரிக்க எதிர்ப்பு வெப்பமாக்கல் பயன்படுத்தப்படுகிறது. கதிர்வீச்சு வெப்பமாக்கல் உலைக்குள் வெப்பநிலை சீரான தன்மையை மேம்படுத்தலாம், ஆனால் இது பொதுவாக துணை வெப்பமாக்கல் முறையாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

4 முடிவு

பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸ், ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக்ஸ் மற்றும் பிற துறைகளில் SiC பொருட்களுக்கான தேவை அதிகரித்து வருவதால், SiC ஒற்றை படிக வளர்ச்சி தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சி அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப கண்டுபிடிப்புகளின் முக்கிய பகுதியாக மாறும். SiC ஒற்றை படிக வளர்ச்சி உபகரணங்களின் மையமாக, வெப்ப புல வடிவமைப்பு தொடர்ந்து விரிவான கவனத்தையும் ஆழமான ஆராய்ச்சியையும் பெறும். எதிர்கால வளர்ச்சி திசைகளில் உற்பத்தி திறன் மற்றும் ஒற்றை படிக தரத்தை மேம்படுத்த வெப்ப புல அமைப்பு மற்றும் கட்டுப்பாட்டு அமைப்பை மேலும் மேம்படுத்துதல் ஆகியவை அடங்கும்; உபகரணங்களின் நிலைத்தன்மை மற்றும் ஆயுள் ஆகியவற்றை மேம்படுத்த புதிய பொருட்கள் மற்றும் செயலாக்க தொழில்நுட்பத்தை ஆய்வு செய்தல்; மற்றும் உபகரணங்களின் தானியங்கி கட்டுப்பாடு மற்றும் தொலை கண்காணிப்பை அடைய அறிவார்ந்த தொழில்நுட்பத்தை ஒருங்கிணைத்தல்.