осування тросів забезпечує плавне витягування злитка з розплаву, а за умови їх намотування на барабан висота установок значно зменшується. Кристал виходить з високотемпературної зони через систему продувки, де газовий потік - у разі якщо вирощування проводитися в газовій атмосфері - рухається уздовж поверхні злитка, приводячи до його охолодження. Із системи продувки злиток потрапляє у верхню камеру, яка зазвичай відділена від високотемпературної зони ізолюючим клапаном.
Зростання монокристалу за методом Чохральського повинен проводитися в інертному середовищі або вакуумі, що викликано наступними причинами:
- Обдурені графітові вузли повинні бути захищені від дії кисню для запобігання ерозії;
- Газова атмосфера не повинна вступати в хімічну реакцію з розплавом германію.
Вирощування кристалів у вакуумі задовольняє зазначеним вимогам і, крім того, має ряд переваг, зокрема, сприяє видаленню з системи моноокиси германію, тим самим запобігає її осадження на стінках камери. При вирощуванні в газовій атмосфері найчастіше використовують інертні гази: аргон і гелій.
Інертні гази можуть перебувати при атмосферному або зниженому тиску. У промислових виробництві для цих цілей використовуються аргон що пояснюється його низькою вартістю. Оптимальна витрата газу становить 1500л на 1кг вирощеного германію. Аргон надходить в камеру при випаровуванні з рідкого джерела і повинен відповідати вимогам високої чистоти щодо змісту вологи, вуглеводнів, та інших домішок.
Блок управління може включати в себе різні прилади. Він призначений для контролю і управління такими параметрами процесу, як температура, діаметр кристала, швидкість витягування і швидкість обертання. Контроль може проводитися за замкненим або розімкненим контуру. Параметри, що включають на швидкість витягування і обертання, їм?? Ють велику швидкість відгуку і найчастіше контролюються за принципом замкнутого контуру зі зворотним зв'язком. Велика теплова маса зазвичай не вимагає короткочасного контролю температури. Наприклад для контролю діаметра зростаючого кристала датчик температури може бути сфокусований на межі розділу фаз розплав монокристал і використаний для визначення температури меніска.
Вихід датчика пов'язаний з механізмом витягує пристрої і контролює діаметр зливка шляхом зміни швидкості витягування. Найбільш перспективними керуючими є цифрові мікропроцесорні системи. Вони дозволяють зменшити безпосередню участь оператора в процесі вирощування і дають можливість організувати програмне керування багатьма етапами технологічного процесу [8].
2. Автоматизація
.1 Опис технологічного процесу вирощування монокристалів германію як об'єкта управління
Будь виробничий процес розглядається як послідовна зміна станів технологічних операцій у часі, що визначається вхідними та вихідними змінними. Для технологічних процесів вхідними змінними (координатами) є фізичні параметри вхідних потоків сировини або вихідних продуктів, а також параметри різних фізико-хімічних впливів навколишнього середовища (температура, тиск, вологість тощо). Вихідними змінними (параметрами об'єкта автоматизації) служать фізичні параметри матеріальних і енергетичних потоків одержуваних продуктів.
обурює впл...
