SiC سنگل کرسٹل گروتھ کے لیے تھرمل فیلڈ ڈیزائن

1 SiC سنگل کرسٹل گروتھ آلات میں تھرمل فیلڈ ڈیزائن کی اہمیت

SiC سنگل کرسٹل ایک اہم سیمی کنڈکٹر مواد ہے، جو بڑے پیمانے پر پاور الیکٹرانکس، آپٹو الیکٹرانکس اور اعلی درجہ حرارت کی ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتا ہے۔ تھرمل فیلڈ ڈیزائن براہ راست کرسٹل کے کرسٹلائزیشن رویے، یکسانیت اور ناپاکی کے کنٹرول کو متاثر کرتا ہے، اور اس کا SiC سنگل کرسٹل گروتھ آلات کی کارکردگی اور آؤٹ پٹ پر فیصلہ کن اثر پڑتا ہے۔ SiC سنگل کرسٹل کا معیار ڈیوائس مینوفیکچرنگ میں اس کی کارکردگی اور وشوسنییتا کو براہ راست متاثر کرتا ہے۔ تھرمل فیلڈ کو عقلی طور پر ڈیزائن کرنے سے، کرسٹل کی نمو کے دوران درجہ حرارت کی تقسیم کی یکسانیت حاصل کی جا سکتی ہے، کرسٹل میں تھرمل تناؤ اور تھرمل میلان سے بچا جا سکتا ہے، اس طرح کرسٹل کے نقائص کی تشکیل کی شرح کو کم کیا جا سکتا ہے۔ آپٹمائزڈ تھرمل فیلڈ ڈیزائن کرسٹل کے چہرے کے معیار اور کرسٹلائزیشن کی شرح کو بھی بہتر بنا سکتا ہے، کرسٹل کی ساختی سالمیت اور کیمیائی پاکیزگی کو مزید بہتر بنا سکتا ہے، اور اس بات کو یقینی بنا سکتا ہے کہ اگائے گئے SiC سنگل کرسٹل میں اچھی برقی اور نظری خصوصیات ہیں۔

SiC سنگل کرسٹل کی ترقی کی شرح براہ راست پیداواری لاگت اور صلاحیت کو متاثر کرتی ہے۔ تھرمل فیلڈ کو عقلی طور پر ڈیزائن کرنے سے، کرسٹل کی ترقی کے عمل کے دوران درجہ حرارت کے میلان اور حرارت کے بہاؤ کی تقسیم کو بہتر بنایا جا سکتا ہے، اور کرسٹل کی ترقی کی شرح اور ترقی کے علاقے کے مؤثر استعمال کی شرح کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ تھرمل فیلڈ ڈیزائن نمو کے عمل کے دوران توانائی کے ضیاع اور مادی فضلے کو بھی کم کر سکتا ہے، پیداواری لاگت کو کم کر سکتا ہے، اور پیداواری کارکردگی کو بہتر بنا سکتا ہے، اس طرح SIC سنگل کرسٹل کی پیداوار میں اضافہ ہوتا ہے۔ SiC سنگل کرسٹل نمو کے آلات کو عام طور پر بڑی مقدار میں توانائی کی فراہمی اور کولنگ سسٹم کی ضرورت ہوتی ہے، اور تھرمل فیلڈ کو عقلی طور پر ڈیزائن کرنے سے توانائی کی کھپت میں کمی، توانائی کی کھپت اور ماحولیاتی اخراج کو کم کیا جا سکتا ہے۔ تھرمل فیلڈ ڈھانچہ اور گرمی کے بہاؤ کے راستے کو بہتر بنا کر، توانائی کو زیادہ سے زیادہ کیا جا سکتا ہے، اور توانائی کی کارکردگی کو بہتر بنانے اور ماحول پر منفی اثرات کو کم کرنے کے لیے فضلہ حرارت کو ری سائیکل کیا جا سکتا ہے۔

2 SiC سنگل کرسٹل گروتھ آلات کے تھرمل فیلڈ ڈیزائن میں مشکلات

2.1 مواد کی تھرمل چالکتا کی عدم یکسانیت

SiC ایک بہت اہم سیمی کنڈکٹر مواد ہے۔ اس کی تھرمل چالکتا میں اعلی درجہ حرارت کے استحکام اور بہترین تھرمل چالکتا کی خصوصیات ہیں، لیکن اس کی تھرمل چالکتا کی تقسیم میں کچھ غیر یکسانیت ہے۔ SiC سنگل کرسٹل کی ترقی کے عمل میں، کرسٹل کی ترقی کی یکسانیت اور معیار کو یقینی بنانے کے لیے، تھرمل فیلڈ کو درست طریقے سے کنٹرول کرنے کی ضرورت ہے۔ SiC مواد کی تھرمل چالکتا کی عدم یکسانیت تھرمل فیلڈ کی تقسیم کے عدم استحکام کا باعث بنے گی، جس کے نتیجے میں کرسٹل کی ترقی کی یکسانیت اور معیار متاثر ہوتا ہے۔ SiC سنگل کرسٹل گروتھ کا سامان عام طور پر فزیکل وانپ ڈپوزیشن (PVT) طریقہ یا گیس فیز ٹرانسپورٹ کا طریقہ اپناتا ہے، جس کے لیے گروتھ چیمبر میں اعلی درجہ حرارت کے ماحول کو برقرار رکھنے اور درجہ حرارت کی تقسیم کو درست طریقے سے کنٹرول کرکے کرسٹل کی نمو کو محسوس کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ SiC مواد کی تھرمل چالکتا کی عدم یکسانیت گروتھ چیمبر میں غیر یکساں درجہ حرارت کی تقسیم کا باعث بنے گی، اس طرح کرسٹل کی نشوونما کے عمل کو متاثر کرے گا، جو کرسٹل کے نقائص یا غیر یکساں کرسٹل معیار کا سبب بن سکتا ہے۔ SiC سنگل کرسٹل کی نشوونما کے دوران، درجہ حرارت کی تقسیم کے بدلتے ہوئے قانون کو بہتر طور پر سمجھنے اور تخروپن کے نتائج کی بنیاد پر ڈیزائن کو بہتر بنانے کے لیے تھرمل فیلڈ کا تین جہتی متحرک تخروپن اور تجزیہ کرنا ضروری ہے۔ SiC مواد کی تھرمل چالکتا کی عدم یکسانیت کی وجہ سے، یہ نقلی تجزیے ایک خاص حد کی خرابی سے متاثر ہو سکتے ہیں، اس طرح تھرمل فیلڈ کے درست کنٹرول اور اصلاح کے ڈیزائن کو متاثر کیا جا سکتا ہے۔

2.2 آلات کے اندر کنویکشن ریگولیشن میں دشواری

SiC سنگل کرسٹل کی نشوونما کے دوران، کرسٹل کی یکسانیت اور پاکیزگی کو یقینی بنانے کے لیے درجہ حرارت پر سخت کنٹرول برقرار رکھنے کی ضرورت ہے۔ سامان کے اندر کنویکشن کا رجحان درجہ حرارت کے میدان کی عدم یکسانیت کا سبب بن سکتا ہے، اس طرح کرسٹل کے معیار کو متاثر کرتا ہے۔ کنویکشن عام طور پر درجہ حرارت کا میلان بناتا ہے، جس کے نتیجے میں کرسٹل کی سطح پر غیر یکساں ڈھانچہ ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں کرسٹل کی کارکردگی اور اطلاق متاثر ہوتا ہے۔ اچھا کنویکشن کنٹرول گیس کے بہاؤ کی رفتار اور سمت کو ایڈجسٹ کر سکتا ہے، جو کرسٹل کی سطح کی عدم یکسانیت کو کم کرنے اور نمو کی کارکردگی کو بہتر بنانے میں مدد کرتا ہے۔ سازوسامان کے اندر پیچیدہ ہندسی ساخت اور گیس کی حرکیات کے عمل کی وجہ سے کنویکشن کو درست طریقے سے کنٹرول کرنا انتہائی مشکل ہو جاتا ہے۔ اعلی درجہ حرارت کا ماحول حرارت کی منتقلی کی کارکردگی میں کمی کا باعث بنے گا اور آلات کے اندر درجہ حرارت کے میلان کی تشکیل میں اضافہ کرے گا، اس طرح کرسٹل کی ترقی کی یکسانیت اور معیار کو متاثر کرے گا۔ کچھ سنکنرن گیسیں سامان کے اندر موجود مواد اور حرارت کی منتقلی کے عناصر کو متاثر کر سکتی ہیں، اس طرح کنویکشن کے استحکام اور کنٹرول کو متاثر کرتی ہیں۔ SiC سنگل کرسٹل گروتھ آلات میں عام طور پر ایک پیچیدہ ڈھانچہ اور متعدد حرارت کی منتقلی کے طریقہ کار ہوتے ہیں، جیسے کہ تابکاری حرارت کی منتقلی، کنویکشن ہیٹ ٹرانسفر اور حرارت کی ترسیل۔ گرمی کی منتقلی کے یہ میکانزم ایک دوسرے کے ساتھ جوڑے جاتے ہیں، کنویکشن ریگولیشن کو مزید پیچیدہ بناتے ہیں، خاص طور پر جب آلات کے اندر ملٹی فیز فلو اور فیز تبدیلی کے عمل ہوتے ہیں، تو کنویکشن کو درست طریقے سے ماڈل بنانا اور کنٹرول کرنا زیادہ مشکل ہوتا ہے۔

SiC سنگل کرسٹل گروتھ آلات کے تھرمل فیلڈ ڈیزائن کے 3 اہم نکات

3.1 حرارتی بجلی کی تقسیم اور کنٹرول

تھرمل فیلڈ ڈیزائن میں، حرارتی طاقت کی تقسیم کے موڈ اور کنٹرول کی حکمت عملی کا تعین عمل کے پیرامیٹرز اور کرسٹل نمو کی ضروریات کے مطابق کیا جانا چاہیے۔ SiC سنگل کرسٹل گروتھ کا سامان گرم کرنے کے لیے گریفائٹ ہیٹنگ راڈ یا انڈکشن ہیٹر استعمال کرتا ہے۔ تھرمل فیلڈ کی یکسانیت اور استحکام ہیٹر کی ترتیب اور بجلی کی تقسیم کو ڈیزائن کرکے حاصل کیا جاسکتا ہے۔ SiC سنگل کرسٹل کی ترقی کے دوران، درجہ حرارت کی یکسانیت کا کرسٹل کے معیار پر ایک اہم اثر پڑتا ہے۔ حرارتی طاقت کی تقسیم کو تھرمل فیلڈ میں درجہ حرارت کی یکسانیت کو یقینی بنانے کے قابل ہونا چاہئے۔ عددی تخروپن اور تجرباتی تصدیق کے ذریعے، حرارتی طاقت اور درجہ حرارت کی تقسیم کے درمیان تعلق کا تعین کیا جا سکتا ہے، اور پھر حرارتی بجلی کی تقسیم کی اسکیم کو بہتر بنایا جا سکتا ہے تاکہ تھرمل فیلڈ میں درجہ حرارت کی تقسیم کو زیادہ یکساں اور مستحکم بنایا جا سکے۔ SiC سنگل کرسٹل کی ترقی کے دوران، حرارتی طاقت کا کنٹرول درست ضابطے اور درجہ حرارت کے مستحکم کنٹرول کو حاصل کرنے کے قابل ہونا چاہئے۔ خودکار کنٹرول الگورتھم جیسے کہ پی آئی ڈی کنٹرولر یا فزی کنٹرولر کو حرارتی طاقت کے کلوز لوپ کنٹرول کو حاصل کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے جس کی بنیاد پر ریئل ٹائم ٹمپریچر ڈیٹا کی بنیاد پر درجہ حرارت کے سینسر کے ذریعے فیڈ بیک کیا جاتا ہے تاکہ تھرمل فیلڈ میں درجہ حرارت کے استحکام اور یکسانیت کو یقینی بنایا جا سکے۔ SiC سنگل کرسٹل کی ترقی کے دوران، حرارتی طاقت کا سائز براہ راست کرسٹل کی ترقی کی شرح کو متاثر کرے گا. حرارتی طاقت کا کنٹرول کرسٹل ترقی کی شرح کے عین مطابق ضابطے کو حاصل کرنے کے قابل ہونا چاہئے۔ حرارتی طاقت اور کرسٹل کی ترقی کی شرح کے درمیان تعلق کا تجزیہ اور تجرباتی طور پر تصدیق کرکے، کرسٹل کی ترقی کی شرح کے عین مطابق کنٹرول حاصل کرنے کے لیے ایک معقول حرارتی طاقت کنٹرول حکمت عملی کا تعین کیا جا سکتا ہے۔ SiC سنگل کرسٹل نمو کے سامان کے آپریشن کے دوران، حرارتی طاقت کا استحکام کرسٹل کی نمو کے معیار پر اہم اثر ڈالتا ہے۔ حرارتی طاقت کے استحکام اور وشوسنییتا کو یقینی بنانے کے لیے مستحکم اور قابل اعتماد حرارتی آلات اور کنٹرول سسٹم کی ضرورت ہے۔ حرارتی سازوسامان کو باقاعدگی سے برقرار رکھنے اور سروس کرنے کی ضرورت ہے تاکہ حرارتی سامان میں خرابیوں اور مسائل کو بروقت دریافت اور حل کیا جا سکے تاکہ سامان کے معمول کے کام اور حرارتی طاقت کی مستحکم پیداوار کو یقینی بنایا جا سکے۔ حرارتی بجلی کی تقسیم کی اسکیم کو عقلی طور پر ڈیزائن کرنے سے، حرارتی طاقت اور درجہ حرارت کی تقسیم کے درمیان تعلق کو مدنظر رکھتے ہوئے، حرارتی طاقت کے عین مطابق کنٹرول کو محسوس کرتے ہوئے، اور حرارتی طاقت کے استحکام اور وشوسنییتا کو یقینی بنا کر، SiC سنگل کرسٹل نمو کے آلات کی نمو کی کارکردگی اور کرسٹل معیار کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ مؤثر طریقے سے بہتر، اور SiC سنگل کرسٹل ترقی ٹیکنالوجی کی ترقی اور ترقی کو فروغ دیا جا سکتا ہے.

3.2 درجہ حرارت کنٹرول سسٹم کا ڈیزائن اور ایڈجسٹمنٹ

درجہ حرارت کے کنٹرول کے نظام کو ڈیزائن کرنے سے پہلے، درجہ حرارت کے میدان کی تقسیم کو حاصل کرنے کے لیے SIC سنگل کرسٹل کی نشوونما کے دوران حرارت کی منتقلی، کنویکشن اور تابکاری جیسے حرارت کی منتقلی کے عمل کی نقل اور حساب کے لیے عددی نقلی تجزیہ کی ضرورت ہوتی ہے۔ تجرباتی تصدیق کے ذریعے، درجہ حرارت کنٹرول سسٹم کے ڈیزائن کے پیرامیٹرز جیسے ہیٹنگ پاور، ہیٹنگ ایریا لے آؤٹ، اور ٹمپریچر سینسر لوکیشن کا تعین کرنے کے لیے عددی سمولیشن کے نتائج کو درست اور ایڈجسٹ کیا جاتا ہے۔ SiC سنگل کرسٹل کی نشوونما کے دوران، مزاحمتی حرارتی یا انڈکشن ہیٹنگ عام طور پر ہیٹنگ کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ مناسب حرارتی عنصر کا انتخاب کرنا ضروری ہے۔ مزاحمتی حرارت کے لیے، ایک اعلی درجہ حرارت مزاحمتی تار یا مزاحمتی بھٹی کو حرارتی عنصر کے طور پر منتخب کیا جا سکتا ہے۔ انڈکشن ہیٹنگ کے لیے، ایک مناسب انڈکشن ہیٹنگ کوائل یا انڈکشن ہیٹنگ پلیٹ کو منتخب کرنے کی ضرورت ہے۔ حرارتی عنصر کا انتخاب کرتے وقت، حرارتی کارکردگی، حرارتی یکسانیت، اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت، اور تھرمل فیلڈ کے استحکام پر اثرات جیسے عوامل پر غور کرنے کی ضرورت ہے۔ درجہ حرارت کنٹرول سسٹم کے ڈیزائن کو نہ صرف درجہ حرارت کے استحکام اور یکسانیت پر غور کرنے کی ضرورت ہے، بلکہ درجہ حرارت کی ایڈجسٹمنٹ کی درستگی اور ردعمل کی رفتار پر بھی غور کرنا چاہیے۔ درجہ حرارت کے درست کنٹرول اور ایڈجسٹمنٹ کو حاصل کرنے کے لیے مناسب درجہ حرارت پر قابو پانے کی حکمت عملی، جیسا کہ PID کنٹرول، فزی کنٹرول یا نیورل نیٹ ورک کنٹرول وضع کرنا ضروری ہے۔ پورے تھرمل فیلڈ کی یکساں اور مستحکم درجہ حرارت کی تقسیم کو یقینی بنانے کے لیے ایک مناسب درجہ حرارت کی ایڈجسٹمنٹ اسکیم، جیسے ملٹی پوائنٹ لنکیج ایڈجسٹمنٹ، لوکل کمپنسیشن ایڈجسٹمنٹ یا فیڈ بیک ایڈجسٹمنٹ کو ڈیزائن کرنا بھی ضروری ہے۔ SiC سنگل کرسٹل کی نشوونما کے دوران درجہ حرارت کی درست نگرانی اور کنٹرول کا احساس کرنے کے لیے، درجہ حرارت کو محسوس کرنے والی جدید ٹیکنالوجی اور کنٹرولر آلات کو اپنانا ضروری ہے۔ آپ حقیقی وقت میں ہر علاقے میں درجہ حرارت کی تبدیلیوں کی نگرانی کے لیے اعلیٰ درست درجہ حرارت کے سینسر جیسے تھرموکوپل، تھرمل ریزسٹرس یا انفراریڈ تھرمامیٹر کا انتخاب کر سکتے ہیں، اور اعلیٰ کارکردگی والے درجہ حرارت کنٹرول کرنے والے آلات کا انتخاب کر سکتے ہیں، جیسے PLC کنٹرولر (شکل 1 دیکھیں) یا DSP کنٹرولر۔ ، حرارتی عناصر کے عین مطابق کنٹرول اور ایڈجسٹمنٹ حاصل کرنے کے لئے۔ عددی تخروپن اور تجرباتی توثیق کے طریقوں پر مبنی ڈیزائن کے پیرامیٹرز کا تعین کرکے، مناسب حرارتی طریقوں اور حرارتی عناصر کا انتخاب کرکے، درجہ حرارت پر قابو پانے کی معقول حکمت عملیوں اور ایڈجسٹمنٹ اسکیموں کو ڈیزائن کرکے، اور درجہ حرارت کو محسوس کرنے والی جدید ٹیکنالوجی اور کنٹرولر کے آلات کا استعمال کرکے، آپ مؤثر طریقے سے درست کنٹرول اور ایڈجسٹمنٹ حاصل کرسکتے ہیں۔ SiC سنگل کرسٹل کی ترقی کے دوران درجہ حرارت، اور سنگل کرسٹل کے معیار اور پیداوار کو بہتر بناتا ہے۔

3.3 کمپیوٹیشنل فلوئڈ ڈائنامکس سمولیشن

ایک درست ماڈل قائم کرنا کمپیوٹیشنل فلوڈ ڈائنامکس (CFD) سمولیشن کی بنیاد ہے۔ SiC سنگل کرسٹل گروتھ کا سامان عام طور پر گریفائٹ فرنس، ایک انڈکشن ہیٹنگ سسٹم، ایک کروسیبل، ایک حفاظتی گیس وغیرہ پر مشتمل ہوتا ہے۔ ماڈلنگ کے عمل میں، فرنس کی ساخت کی پیچیدگی، حرارتی طریقہ کی خصوصیات پر غور کرنا ضروری ہے۔ ، اور بہاؤ کے میدان پر مادی حرکت کا اثر۔ تین جہتی ماڈلنگ کا استعمال فرنس، کروسیبل، انڈکشن کوائل وغیرہ کی ہندسی شکلوں کو درست طریقے سے دوبارہ بنانے اور مواد کے تھرمل فزیکل پیرامیٹرز اور باؤنڈری کنڈیشنز پر غور کرنے کے لیے کیا جاتا ہے، جیسے ہیٹنگ پاور اور گیس کے بہاؤ کی شرح۔

CFD تخروپن میں، عام طور پر استعمال شدہ عددی طریقوں میں محدود حجم کا طریقہ (FVM) اور محدود عنصر کا طریقہ (FEM) شامل ہوتا ہے۔ SiC سنگل کرسٹل گروتھ آلات کی خصوصیات کے پیش نظر، FVM طریقہ عام طور پر سیال بہاؤ اور حرارت کی ترسیل کی مساوات کو حل کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ میشنگ کے لحاظ سے، یہ ضروری ہے کہ کلیدی علاقوں کو ذیلی تقسیم کرنے پر توجہ دی جائے، جیسے کہ گریفائٹ کروسیبل سطح اور سنگل کرسٹل گروتھ ایریا، تاکہ نقلی نتائج کی درستگی کو یقینی بنایا جا سکے۔ SiC سنگل کرسٹل کے بڑھنے کے عمل میں مختلف قسم کے جسمانی عمل شامل ہوتے ہیں، جیسے کہ حرارت کی ترسیل، تابکاری حرارت کی منتقلی، سیال کی نقل و حرکت، وغیرہ۔ حقیقی صورت حال کے مطابق، تخروپن کے لیے مناسب جسمانی ماڈلز اور باؤنڈری حالات کا انتخاب کیا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، گریفائٹ کروسیبل اور SiC سنگل کرسٹل کے درمیان حرارت کی ترسیل اور تابکاری حرارت کی منتقلی پر غور کرتے ہوئے، مناسب حرارت کی منتقلی کی حد کی شرائط طے کرنے کی ضرورت ہے۔ سیال کی نقل و حرکت پر انڈکشن ہیٹنگ کے اثر و رسوخ کو مدنظر رکھتے ہوئے، انڈکشن ہیٹنگ پاور کی حدود کی شرائط پر غور کرنے کی ضرورت ہے۔

CFD تخروپن سے پہلے، سمولیشن ٹائم سٹیپ، کنورجنسی کے معیار اور دیگر پیرامیٹرز کو سیٹ کرنا اور حساب کرنا ضروری ہے۔ تخروپن کے عمل کے دوران، تقلید کے نتائج کے استحکام اور ہم آہنگی کو یقینی بنانے کے لیے پیرامیٹرز کو مسلسل ایڈجسٹ کرنا ضروری ہے، اور مزید تجزیہ اور اصلاح کے لیے نقلی نتائج، جیسے درجہ حرارت کی فیلڈ کی تقسیم، سیال رفتار کی تقسیم، وغیرہ کو عمل کے بعد کرنا ضروری ہے۔ . نقلی نتائج کی درستگی کی تصدیق درجہ حرارت کے میدان کی تقسیم، سنگل کرسٹل کوالٹی اور اصل ترقی کے عمل میں دیگر ڈیٹا کے ساتھ موازنہ کرکے کی جاتی ہے۔ تخروپن کے نتائج کے مطابق، فرنس کی ساخت، حرارتی طریقہ اور دیگر پہلوؤں کو SIC سنگل کرسٹل گروتھ آلات کی نمو کی کارکردگی اور سنگل کرسٹل کوالٹی کو بہتر بنانے کے لیے بہتر بنایا گیا ہے۔ SiC سنگل کرسٹل گروتھ آلات کے تھرمل فیلڈ ڈیزائن کے CFD سمولیشن میں درست ماڈلز کا قیام، مناسب عددی طریقوں کا انتخاب اور میشنگ، فزیکل ماڈلز اور باؤنڈری کنڈیشنز کا تعین، سمولیشن پیرامیٹرز کو ترتیب دینا اور ان کا حساب لگانا، اور سمولیشن کے نتائج کی تصدیق اور اصلاح کرنا شامل ہے۔ سائنسی اور معقول CFD سمولیشن SiC سنگل کرسٹل نمو کے آلات کے ڈیزائن اور اصلاح کے لیے اہم حوالہ جات فراہم کر سکتا ہے، اور ترقی کی کارکردگی اور سنگل کرسٹل کے معیار کو بہتر بنا سکتا ہے۔

3.4 فرنس کا ڈھانچہ ڈیزائن

اس بات کو مدنظر رکھتے ہوئے کہ SiC سنگل کرسٹل کی نشوونما کے لیے اعلی درجہ حرارت، کیمیائی جڑت اور اچھی تھرمل چالکتا کی ضرورت ہوتی ہے، فرنس باڈی میٹریل کو اعلی درجہ حرارت اور سنکنرن مزاحم مواد سے منتخب کیا جانا چاہیے، جیسے سلیکون کاربائیڈ سیرامکس (SiC)، گریفائٹ وغیرہ۔ SiC مواد بہترین ہے۔ اعلی درجہ حرارت استحکام اور کیمیائی جڑتا، اور ایک مثالی بھٹی جسم مواد ہے. فرنس باڈی کی اندرونی دیوار کی سطح ہموار اور یکساں ہونی چاہیے تاکہ تھرمل تابکاری اور حرارت کی منتقلی کی مزاحمت کو کم کیا جا سکے اور تھرمل فیلڈ کے استحکام کو بہتر بنایا جا سکے۔ بھٹی کی ساخت کو زیادہ سے زیادہ آسان بنایا جانا چاہیے، کم ساختی تہوں کے ساتھ تھرمل تناؤ کے ارتکاز اور حد سے زیادہ درجہ حرارت کے میلان سے بچنا چاہیے۔ ایک بیلناکار یا مستطیل ڈھانچہ عام طور پر تھرمل فیلڈ کی یکساں تقسیم اور استحکام کو آسان بنانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ درجہ حرارت کی یکسانیت اور تھرمل فیلڈ کے استحکام کو بہتر بنانے اور سنگل کرسٹل کی نشوونما کے معیار اور کارکردگی کو یقینی بنانے کے لیے معاون حرارتی عناصر جیسے ہیٹنگ کوائلز اور ریزسٹرس فرنس کے اندر سیٹ کیے جاتے ہیں۔ عام حرارتی طریقوں میں انڈکشن ہیٹنگ، ریزسٹنس ہیٹنگ اور ریڈی ایشن ہیٹنگ شامل ہیں۔ SiC سنگل کرسٹل گروتھ آلات میں، انڈکشن ہیٹنگ اور ریزسٹنس ہیٹنگ کا امتزاج اکثر استعمال ہوتا ہے۔ انڈکشن ہیٹنگ بنیادی طور پر درجہ حرارت کی یکسانیت اور تھرمل فیلڈ کے استحکام کو بہتر بنانے کے لیے تیز رفتاری کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ مزاحمتی حرارتی نظام کا استعمال مسلسل درجہ حرارت اور درجہ حرارت کے میلان کو برقرار رکھنے کے لیے کیا جاتا ہے تاکہ ترقی کے عمل کے استحکام کو برقرار رکھا جا سکے۔ ریڈی ایشن ہیٹنگ بھٹی کے اندر درجہ حرارت کی یکسانیت کو بہتر بنا سکتی ہے، لیکن یہ عام طور پر ایک معاون حرارتی طریقہ کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔

4 نتیجہ

پاور الیکٹرانکس، آپٹو الیکٹرانکس اور دیگر شعبوں میں SiC مواد کی بڑھتی ہوئی مانگ کے ساتھ، SiC سنگل کرسٹل گروتھ ٹیکنالوجی کی ترقی سائنسی اور تکنیکی اختراع کا ایک اہم شعبہ بن جائے گی۔ SiC سنگل کرسٹل گروتھ آلات کے بنیادی حصے کے طور پر، تھرمل فیلڈ ڈیزائن کو وسیع توجہ اور گہرائی سے تحقیق ملتی رہے گی۔ مستقبل کی ترقی کی سمتوں میں پیداواری کارکردگی اور سنگل کرسٹل کے معیار کو بہتر بنانے کے لیے تھرمل فیلڈ ڈھانچہ اور کنٹرول سسٹم کو مزید بہتر بنانا شامل ہے۔ آلات کے استحکام اور استحکام کو بہتر بنانے کے لیے نئے مواد اور پروسیسنگ ٹیکنالوجی کی تلاش؛ اور آلات کی خودکار کنٹرول اور ریموٹ مانیٹرنگ کے حصول کے لیے ذہین ٹیکنالوجی کو مربوط کرنا۔