WYTWARZANIE
WYTWARZANIE
MATERIAŁÓW I
MATERIAŁÓW I
ELEMENTÓW
ELEMENTÓW
PÓŁPRZEWODNIKOWYCH
PÓŁPRZEWODNIKOWYCH
Półprzewodniki-
Półprzewodniki-
najczęściej
,
których
których
(zwana też konduktancją właściwą)
(zwana też konduktancją właściwą)
jest rzędu 10^-8 do 10^6 S/m (
jest rzędu 10^-8 do 10^6 S/m (
na metr), co
na metr), co
plasuje je między
plasuje je między
a
.
.
Wartość
Wartość
półprzewodnika maleje ze wzrostem
półprzewodnika maleje ze wzrostem
temperatury. Półprzewodniki posiadają
temperatury. Półprzewodniki posiadają
między
między
a
w
w
zakresie 0 - 5
1,1 eV ,
3,4 eV). Koncentracje nośników ładunku w
3,4 eV). Koncentracje nośników ładunku w
półprzewodnikach można zmieniać w bardzo szerokich
półprzewodnikach można zmieniać w bardzo szerokich
granicach, zmieniając temperaturę półprzewodnika lub
granicach, zmieniając temperaturę półprzewodnika lub
natężenie padającego na niego światła lub nawet przez
natężenie padającego na niego światła lub nawet przez
ściskanie lub rozciąganie półprzewodnika.
ściskanie lub rozciąganie półprzewodnika.
W przemyśle
najczęściej stosowanymi
najczęściej stosowanymi
materiałami półprzewodnikowymi są pierwiastki grupy IV (np.
materiałami półprzewodnikowymi są pierwiastki grupy IV (np.
,
) oraz związki pierwiastków grup III i V (np.
) oraz związki pierwiastków grup III i V (np.
,
,
) lub II i VI (
) lub II i VI (
). Materiały półprzewodnikowe są wytwarzane w
). Materiały półprzewodnikowe są wytwarzane w
postaci
postaci
,
,
lub proszku.
lub proszku.
Rodzaje półprzewodników
Rodzaje półprzewodników
Samoistne
Samoistne
Domieszkowe
Domieszkowe
Rodzaje półprzewodników
Rodzaje półprzewodników
Samoistne:
Półprzewodnik samoistny jest to półprzewodnik, którego
Półprzewodnik samoistny jest to półprzewodnik, którego
materiał jest idealnie czysty, bez żadnych zanieczyszczeń
materiał jest idealnie czysty, bez żadnych zanieczyszczeń
struktury krystalicznej.
struktury krystalicznej.
wolnych elektronów w
półprzewodniku samoistnym jest równa koncentracji dziur.
półprzewodniku samoistnym jest równa koncentracji dziur.
Przyjmuje się, że w temperaturze 0 kelwinów w paśmie
Przyjmuje się, że w temperaturze 0 kelwinów w paśmie
przewodnictwa nie ma elektronów, natomiast w T>0K ma
przewodnictwa nie ma elektronów, natomiast w T>0K ma
miejsce generacja par elektron-dziura; im wyższa
miejsce generacja par elektron-dziura; im wyższa
temperatura, tym więcej takich par powstaje.
temperatura, tym więcej takich par powstaje.
Rodzaje półprzewodników
Rodzaje półprzewodników
Domieszkowe:
Domieszkowe:
Półprzewodniki samoistne
Półprzewodniki samoistne
nie posiadają zbyt wielu
nie posiadają zbyt wielu
(co objawia się dużym oporem
(co objawia się dużym oporem
właściwym, czyli małą przewodnością właściwą), dlatego
właściwym, czyli małą przewodnością właściwą), dlatego
też stosuje się
. Materiały uzyskane
. Materiały uzyskane
przez domieszkowanie nazywają się
przez domieszkowanie nazywają się
półprzewodnikami
półprzewodnikami
niesamoistnymi
niesamoistnymi
lub
lub
półprzewodnikami domieszkowanymi
półprzewodnikami domieszkowanymi
Domieszkowanie polega na wprowadzeniu do struktury
Domieszkowanie polega na wprowadzeniu do struktury
kryształu dodatkowych atomów pierwiastka, który nie
kryształu dodatkowych atomów pierwiastka, który nie
wchodzi w skład półprzewodnika samoistnego. Na
wchodzi w skład półprzewodnika samoistnego. Na
przykład domieszka krzemu (Si) w arsenku galu (GaAs).
przykład domieszka krzemu (Si) w arsenku galu (GaAs).
Ponieważ w
bierze udział
bierze udział
ustalona liczba elektronów, zamiana któregoś z jonów na
ustalona liczba elektronów, zamiana któregoś z jonów na
atom domieszki powoduje wystąpienie nadmiaru lub
atom domieszki powoduje wystąpienie nadmiaru lub
niedoboru elektronów.
niedoboru elektronów.
Wprowadzenie domieszki produkującej nadmiar elektronów (w
Wprowadzenie domieszki produkującej nadmiar elektronów (w
stosunku do ilości niezbędnej do stworzenia wiązań) powoduje
stosunku do ilości niezbędnej do stworzenia wiązań) powoduje
powstanie
powstanie
półprzewodnika typu n
półprzewodnika typu n
, domieszka taka zaś
, domieszka taka zaś
nazywana jest
nazywana jest
domieszką donorową
domieszką donorową
. W takim półprzewodniku
. W takim półprzewodniku
powstaje dodatkowy poziom energetyczny (poziom donorowy)
powstaje dodatkowy poziom energetyczny (poziom donorowy)
położony w obszarze energii wzbronionej bardzo blisko dna
położony w obszarze energii wzbronionej bardzo blisko dna
pasma przewodnictwa, lub w samym paśmie przewodnictwa.
pasma przewodnictwa, lub w samym paśmie przewodnictwa.
Nadmiar elektronów jest uwalniany do pasma przewodnictwa
Nadmiar elektronów jest uwalniany do pasma przewodnictwa
(prawie pustego w przypadku półprzewodników samoistnych) w
(prawie pustego w przypadku półprzewodników samoistnych) w
postaci elektronów swobodnych zdolnych do przewodzenia
postaci elektronów swobodnych zdolnych do przewodzenia
prądu. Mówimy wtedy o przewodnictwie elektronowym, lub
prądu. Mówimy wtedy o przewodnictwie elektronowym, lub
przewodnictwie typu
przewodnictwie typu
n
n
(z ang.
(z ang.
negative
negative
- ujemny).
- ujemny).
Wprowadzenie domieszki produkującej niedobór elektronów (w
Wprowadzenie domieszki produkującej niedobór elektronów (w
stosunku do ilości niezbędnej do stworzenia wiązań) powoduje
stosunku do ilości niezbędnej do stworzenia wiązań) powoduje
powstanie
powstanie
półprzewodnika typu p
półprzewodnika typu p
, domieszka taka zaś
, domieszka taka zaś
nazywana jest
nazywana jest
domieszką akceptorową
domieszką akceptorową
. W takim
. W takim
półprzewodniku powstaje dodatkowy poziom energetyczny
półprzewodniku powstaje dodatkowy poziom energetyczny
(poziom akceptorowy) położony w obszarze energii wzbronionej
(poziom akceptorowy) położony w obszarze energii wzbronionej
bardzo blisko wierzchołka pasma walencyjnego, lub w samym
bardzo blisko wierzchołka pasma walencyjnego, lub w samym
paśmie walencyjnym. Poziomy takie wiążą elektrony znajdujące
paśmie walencyjnym. Poziomy takie wiążą elektrony znajdujące
się w paśmie walencyjnym (prawie zapełnionym w przypadku
się w paśmie walencyjnym (prawie zapełnionym w przypadku
półprzewodników samoistnych) powodując powstanie w nim
półprzewodników samoistnych) powodując powstanie w nim
wolnych miejsc. Takie wolne miejsce nazwano
wolnych miejsc. Takie wolne miejsce nazwano
dziurą
dziurą
elektronową
elektronową
. Zachowuje się ona jak swobodna cząstka o
. Zachowuje się ona jak swobodna cząstka o
ładunku dodatnim i jest zdolna do przewodzenia prądu.
ładunku dodatnim i jest zdolna do przewodzenia prądu.
Mówimy wtedy o przewodnictwie dziurowym, lub
Mówimy wtedy o przewodnictwie dziurowym, lub
przewodnictwie typu
przewodnictwie typu
p
p
(z ang.
(z ang.
positive
positive
- dodatni). Dziury, ze
- dodatni). Dziury, ze
względu na swoją
względu na swoją
, zwykle większą od
, zwykle większą od
masy efektywnej elektronów, mają mniejszą
masy efektywnej elektronów, mają mniejszą
a
przez to oporność materiałów typu
przez to oporność materiałów typu
p
p
jest z reguły większa
jest z reguły większa
niż materiałów typu
niż materiałów typu
n
n
.
.
Rolę domieszki może pełnić również atom międzywęzłowy
Rolę domieszki może pełnić również atom międzywęzłowy
(atom umiejscowiony poza węzłami sieci) oraz wakans
(atom umiejscowiony poza węzłami sieci) oraz wakans
(puste miejsce w węźle sieci w którym powinien znajdować
(puste miejsce w węźle sieci w którym powinien znajdować
się atom).
się atom).
Zastosowanie półprzewodników w elektronice
Zastosowanie półprzewodników w elektronice
Jeśli do monokryształu krzemu doprowadzi się niewielką
Jeśli do monokryształu krzemu doprowadzi się niewielką
domieszkę pierwiastka V grupy układu okresowego, to
domieszkę pierwiastka V grupy układu okresowego, to
jeden z elektronów walencyjnych domieszki nie jest
jeden z elektronów walencyjnych domieszki nie jest
powiązany siłami sieci krystalicznej.
powiązany siłami sieci krystalicznej.
Wystarczy niewielka energia, aby przenieść ten elektron do
Wystarczy niewielka energia, aby przenieść ten elektron do
pasma przewodnictwa.
pasma przewodnictwa.
Jeśli do monokryształu krzemu doprowadzi się niewielką
Jeśli do monokryształu krzemu doprowadzi się niewielką
domieszkę III grupy układu okresowego, to jeden z
domieszkę III grupy układu okresowego, to jeden z
elektronów walencyjnych krzemu położony w sąsiedztwie
elektronów walencyjnych krzemu położony w sąsiedztwie
atomu domieszki nie jest powiązany siłami sieci
atomu domieszki nie jest powiązany siłami sieci
krystalicznej z sąsiednimi atomami.
krystalicznej z sąsiednimi atomami.
Wystarczy niewielka energia, aby elektron ten opuścił
Wystarczy niewielka energia, aby elektron ten opuścił
pasmo walencyjne, pozostawiając po sobie swobodną
pasmo walencyjne, pozostawiając po sobie swobodną
dziurę.
dziurę.
Do wytwarzania elementów półprzewodnikowych
Do wytwarzania elementów półprzewodnikowych
wykorzystuje się materiały w postaci:
wykorzystuje się materiały w postaci:
MONOKRYSTALICZNEJ:
MONOKRYSTALICZNEJ:
Krzemu*
Krzemu*
Germanu*
Germanu*
Tranzystorów
Tranzystorów
Obwodów scalonych
Obwodów scalonych
*-
*-
do budowy diod
do budowy diod
POLIKRYSTALICZNE:
POLIKRYSTALICZNE:
Materiały na warystory
Materiały na warystory
Termistory
Termistory
Ogniwa słoneczne i
Ogniwa słoneczne i
termoelektryczne
termoelektryczne
Produkcja półprzewodników powinna spełniać
Produkcja półprzewodników powinna spełniać
poniższe wymagania:
poniższe wymagania:
-mała szerokość pasma zabronionego
-mała szerokość pasma zabronionego
-łatwość wprowadzania domieszek, aby
-łatwość wprowadzania domieszek, aby
w sposób kontrolowany
w sposób kontrolowany
uzyskać rezystywność w granicach 10
uzyskać rezystywność w granicach 10
ֿ
ֿ
³…10³Ω *cm
³…10³Ω *cm
-energia aktywacji stanów domieszkowych winna zawierać się w
-energia aktywacji stanów domieszkowych winna zawierać się w
granicach (1…5) *10
granicach (1…5) *10
ֿ
ֿ
²
²
eV
eV
-duża ruchliwość nośników ładunków (co najmniej 1000 cm
-duża ruchliwość nośników ładunków (co najmniej 1000 cm
²
²
/V*s)
/V*s)
-odpowiedni długi czas życia nośników (co najmniej 10 do 1000
-odpowiedni długi czas życia nośników (co najmniej 10 do 1000
µ
µ
s)
s)
-możliwość uzyskiwania struktury monokrystalicznej
-możliwość uzyskiwania struktury monokrystalicznej
umiarkowanym nakładem kosztów
umiarkowanym nakładem kosztów
-trwałość chemiczna w normalnych warunkach klimatycznych
-trwałość chemiczna w normalnych warunkach klimatycznych
-dobre własności mechaniczne (wytrzymałość, twardość)
-dobre własności mechaniczne (wytrzymałość, twardość)
-łatwość wykonywania odprowadzeń
-łatwość wykonywania odprowadzeń
Złącze p-n:
Złącze p-n:
nazywane jest
dwóch
półprzewodników niesamoistnych
półprzewodników niesamoistnych
o różnych typach
o różnych typach
przewodnictwa: p i n.
przewodnictwa: p i n.
W obszarze typu n (negative) nośnikami większościowymi
W obszarze typu n (negative) nośnikami większościowymi
są elektrony (ujemne). Atomy domieszek (
są elektrony (ujemne). Atomy domieszek (
) pozostają
) pozostają
unieruchomione w siatce krystalicznej. Analogicznie w
unieruchomione w siatce krystalicznej. Analogicznie w
obszarze typu p (positive) nośnikami większościowymi są
obszarze typu p (positive) nośnikami większościowymi są
dodatnim. Atomy domieszek
dodatnim. Atomy domieszek
są tu
. W półprzewodnikach obu typów
. W półprzewodnikach obu typów
występują także nośniki mniejszościowe przeciwnego znaku
występują także nośniki mniejszościowe przeciwnego znaku
niż większościowe;
niż większościowe;
nośników
nośników
mniejszościowych jest dużo mniejsza niż większościowych.
mniejszościowych jest dużo mniejsza niż większościowych.
Obszar o mniejszej koncentracji domieszek znajdujący się
Obszar o mniejszej koncentracji domieszek znajdujący się
pomiędzy kontaktem złącza a warstwą zubożoną nazywany
pomiędzy kontaktem złącza a warstwą zubożoną nazywany
jest bazą
jest bazą
Polaryzacja złącza
Polaryzacja złącza
Jeśli do złącza zostanie przyłożone napięcie zewnętrzne, wówczas
Jeśli do złącza zostanie przyłożone napięcie zewnętrzne, wówczas
równowaga zostanie zaburzona. W zależności od biegunowości
równowaga zostanie zaburzona. W zależności od biegunowości
napięcia zewnętrznego rozróżnia się dwa rodzaje polaryzacji
napięcia zewnętrznego rozróżnia się dwa rodzaje polaryzacji
złącza:
złącza:
+ w kierunku przewodzenia
+ w kierunku przewodzenia
, wówczas dodatni biegun napięcia
, wówczas dodatni biegun napięcia
jest dołączony do obszaru
jest dołączony do obszaru
p
p
;
;
+ w kierunku zaporowym
+ w kierunku zaporowym
, wówczas dodatni biegun napięcia
, wówczas dodatni biegun napięcia
jest dołączany do obszaru
jest dołączany do obszaru
n
n
.
.
Bez względu na polaryzację dla większości złącz można przyjąć,
Bez względu na polaryzację dla większości złącz można przyjąć,
że całe napięcie zewnętrzne odkłada się na obszarze
że całe napięcie zewnętrzne odkłada się na obszarze
zubożonym.
zubożonym.
Monokryształ:
Monokryształ:
to materiał będący w całości jednym kryształem; może zawierać
to materiał będący w całości jednym kryształem; może zawierać
w całej swej objętości niewielką ilość defektów tejże struktury a
w całej swej objętości niewielką ilość defektów tejże struktury a
jego zewnętrzna forma nie musi odzwierciedlać struktury
jego zewnętrzna forma nie musi odzwierciedlać struktury
krystalicznej.
krystalicznej.
Do hodowli monokryształów wykorzystywana jest metoda
Do hodowli monokryształów wykorzystywana jest metoda
Czochralskiego, będąca najstarszą i jedną z najpowszechniej
Czochralskiego, będąca najstarszą i jedną z najpowszechniej
stosowanych metod do produkcji monokryształów metali i ich
stosowanych metod do produkcji monokryształów metali i ich
stopów. Została opracowana w 1918 roku przez wybitnego
stopów. Została opracowana w 1918 roku przez wybitnego
polskiego uczonego Jana Czochralskiego.
polskiego uczonego Jana Czochralskiego.
Metodą Czochralskiego produkuje się w skali światowej ponad
Metodą Czochralskiego produkuje się w skali światowej ponad
90% krzemu, zużywanego do wytwarzania układów scalonych. Z
90% krzemu, zużywanego do wytwarzania układów scalonych. Z
uwagi na specyfikę owej metody uzyskiwany krzem zawsze
uwagi na specyfikę owej metody uzyskiwany krzem zawsze
zawiera domieszkę tlenu w położeniu międzywęzłowym, który
zawiera domieszkę tlenu w położeniu międzywęzłowym, który
ulega przemianom w czasie wytwarzania układów scalonych.
ulega przemianom w czasie wytwarzania układów scalonych.
Wyprodukowane monokryształy krzemu są przetwarzane na
Wyprodukowane monokryształy krzemu są przetwarzane na
płytki szlifowane, polerowane lub płytki stanowiące podłoże na
płytki szlifowane, polerowane lub płytki stanowiące podłoże na
warstwy epitaksjalne.
warstwy epitaksjalne.
Wytwarzanie monokryształów:
Wytwarzanie monokryształów:
-metoda Czochralskiego
-metoda Czochralskiego
-metoda Bridgama
-metoda Bridgama
Metoda Czochralskiego:
Metoda Czochralskiego:
technika otrzymywania
technika otrzymywania
, która polega na
, która polega na
powolnym, stopniowym wyciąganiu z roztopionego materiału
powolnym, stopniowym wyciąganiu z roztopionego materiału
w sposób zapewniający kontrolowaną i
w sposób zapewniający kontrolowaną i
stabilną
stabilną
na jego powierzchni. Dodatkowo, jeśli
na jego powierzchni. Dodatkowo, jeśli
wymagają tego warunki procesu krystalizacji zarodek oraz
wymagają tego warunki procesu krystalizacji zarodek oraz
mogą zostać wprawione w ruch obrotowy celem polepszenia
mogą zostać wprawione w ruch obrotowy celem polepszenia
warunków transportu masy i ciepła.
warunków transportu masy i ciepła.
W rezultacie otrzymuje się cylindryczny monokryształ o
W rezultacie otrzymuje się cylindryczny monokryształ o
zarodka. Wymiary i kształt
zarodka. Wymiary i kształt
hodowanego kryształu (średnica oraz długość) kontrolowane są
hodowanego kryształu (średnica oraz długość) kontrolowane są
poprzez prędkość przesuwu i prędkość obrotową zarodka,
poprzez prędkość przesuwu i prędkość obrotową zarodka,
ograniczone są jednak poprzez parametry układu zastosowanego
ograniczone są jednak poprzez parametry układu zastosowanego
do hodowli.
do hodowli.
Proces Czochralskiego
Proces Czochralskiego
W metodzie Czochralskiego najczęściej stosuje się
W metodzie Czochralskiego najczęściej stosuje się
. W zależności od krystalizowanego materiału do
. W zależności od krystalizowanego materiału do
topienia stosuje się tygle wykonane z
topienia stosuje się tygle wykonane z
,
,
,
bądź innego materiału żaroodpornego nie
bądź innego materiału żaroodpornego nie
wchodzącego w reakcję z krystalizowaną substancją. W celu
wchodzącego w reakcję z krystalizowaną substancją. W celu
zapewnienia czystości i zapobieżenia
zapewnienia czystości i zapobieżenia
proces
proces
przeprowadzany jest w
przeprowadzany jest w
bądź atmosferze
.
Metoda Czochralskiego jest najstarszą i jedną z najpowszechniej
Metoda Czochralskiego jest najstarszą i jedną z najpowszechniej
stosowanych metod produkcji monokryształów
stosowanych metod produkcji monokryształów
i ich
. Została opracowana w
. Została opracowana w
.
.
Metodę Czochralskiego na skalę przemysłową stosuje się do
Metodę Czochralskiego na skalę przemysłową stosuje się do
produkcji monokryształów
produkcji monokryształów
np. przy produkcji
np. przy produkcji
.
Metoda Bridgmana
Metoda Bridgmana
technika otrzymywania
technika otrzymywania
materiałów
materiałów
oparta na stopniowym schładzaniu
oparta na stopniowym schładzaniu
wcześniej stopionej masy krystalizowanego materiału. W
wcześniej stopionej masy krystalizowanego materiału. W
metodzie tej kryształy formują się na dnie
metodzie tej kryształy formują się na dnie
i rosną aż
i rosną aż
do całkowitego wyczerpania się masy stopionego substratu.
do całkowitego wyczerpania się masy stopionego substratu.
Metoda ta stosowana jest do krystalizacji substancji o
Metoda ta stosowana jest do krystalizacji substancji o
bardzo wysokiej temperaturze topnienia. Osiąganie
bardzo wysokiej temperaturze topnienia. Osiąganie
wysokiej temperatury bez szkody dla tygla, jest możliwe
wysokiej temperatury bez szkody dla tygla, jest możliwe
dzięki wytwarzaniu się tzw.
dzięki wytwarzaniu się tzw.
autotygla
autotygla
, który formuje się z tej
, który formuje się z tej
samej ale nie stopionej substancji, która ulega procesowi.
samej ale nie stopionej substancji, która ulega procesowi.
Autotygiel zapobiega topieniu się warstwy przylegającego
Autotygiel zapobiega topieniu się warstwy przylegającego
bezpośrednio do ścian tygla właściwego i stanowi ochronę
bezpośrednio do ścian tygla właściwego i stanowi ochronę
przed działaniem wysokiej temperatury i reaktywnością
przed działaniem wysokiej temperatury i reaktywnością
stopionego materiału. Korzyścią stosowania tej metody jest
stopionego materiału. Korzyścią stosowania tej metody jest
łatwość zachowania wysokiej czystości procesu, ponieważ
łatwość zachowania wysokiej czystości procesu, ponieważ
ściany autotygla mają ten sam skład chemiczny co stop.
ściany autotygla mają ten sam skład chemiczny co stop.
Wytwarzanie czerepu
Wytwarzanie czerepu
autotygla może być
autotygla może być
inicjowane na następujące
inicjowane na następujące
sposoby:
sposoby:
- celowe schładzane są
- celowe schładzane są
ściany tygla właściwego
ściany tygla właściwego
- ogrzewanie silnym polem
- ogrzewanie silnym polem
elektrycznym w piecu
elektrycznym w piecu
indukcyjnym
indukcyjnym
W metodzie tej jest też
W metodzie tej jest też
możliwy wzrost kryształów w
możliwy wzrost kryształów w
warunkach ruchomego
warunkach ruchomego
gradientu temperatury. W
gradientu temperatury. W
momencie, gdy zastosuje się
momencie, gdy zastosuje się
ruchomy tygiel wypełniony
ruchomy tygiel wypełniony
stopioną masą, który
stopioną masą, który
opuszcza się stopniowo przez
opuszcza się stopniowo przez
obszar stałego gradienu
obszar stałego gradienu
temperatury, wzrost
temperatury, wzrost
kryształów zachodzi na
kryształów zachodzi na
powierzchni posiadającej
powierzchni posiadającej
temperaturę zbliżoną do
temperaturę zbliżoną do
temperatury topnienia
temperatury topnienia
krystalizowanego materiału.
krystalizowanego materiału.
1-faza ciekła półprzewodnika | 2-tygiel |
1-faza ciekła półprzewodnika | 2-tygiel |
3-cewka w.cz. Pieca indukcyjnego
3-cewka w.cz. Pieca indukcyjnego
Ciekawostka
Ciekawostka
Otrzymywanie
Otrzymywanie
monokryształu:
monokryształu:
Rosnący monokryształ ( etap początkowy )
Rosnący monokryształ ( etap początkowy )
Otrzymywanie
Otrzymywanie
monokryształu:
monokryształu:
Rosnący monokryształ ( widoczna granica
Rosnący monokryształ ( widoczna granica
międzyfazowa )
międzyfazowa )
Otrzymywanie
Otrzymywanie
monokryształu:
monokryształu:
Rosnący monokryształ ( etap końcowy )
Rosnący monokryształ ( etap końcowy )
Otrzymywanie
Otrzymywanie
monokryształu:
monokryształu:
Monokryształ po otwarciu komory
Monokryształ po otwarciu komory
Laboratorium monokryształów
Laboratorium monokryształów
Schemat blokowy laboratorium monokryształów
Schemat blokowy laboratorium monokryształów
1.Aparatura Czochralskiego
1.Aparatura Czochralskiego
1.1 Komora próżniowo-ciśnieniowa
1.1 Komora próżniowo-ciśnieniowa
1.2 Napęd monokryształu
1.2 Napęd monokryształu
1.3 Napęd tygla
1.3 Napęd tygla
2.Układ sterowania napędami
2.Układ sterowania napędami
2.1 Panel sterowania
2.1 Panel sterowania
3. Układ do pomiaru temperatury
3. Układ do pomiaru temperatury
4. Komputer sterujący
4. Komputer sterujący
5.Generator R.F
5.Generator R.F
5.1 Sterowanie generatora R.F.
5.1 Sterowanie generatora R.F.
6.Zestaw pomp próżniowych
6.Zestaw pomp próżniowych
7. Układ napełniania gazem ochronnym
7. Układ napełniania gazem ochronnym
8.Układ chłodzenia wodą
8.Układ chłodzenia wodą
9. Pompa wody
9. Pompa wody
10. Chłodnia wentylatorowa
10. Chłodnia wentylatorowa
11. Zapasowy układ chłodzenia
11. Zapasowy układ chłodzenia
12. Podstacja
12. Podstacja
13, 14. Klimatyzacja
13, 14. Klimatyzacja
Aparatura Czochralskiego
Aparatura Czochralskiego
Aparatura Czochralskiego (wykonanie F-ka
Aparatura Czochralskiego (wykonanie F-ka
JOTES, Łódź): nośny korpus żeliwny,
JOTES, Łódź): nośny korpus żeliwny,
antydylatacyjny, sezonowany, posadowiony
antydylatacyjny, sezonowany, posadowiony
na antywibratorach, komora próżniowo -
na antywibratorach, komora próżniowo -
ciśnieniowa z chłodzącym płaszczem wodnym,
ciśnieniowa z chłodzącym płaszczem wodnym,
system zaworów próżniowo - ciśnieniowych,
system zaworów próżniowo - ciśnieniowych,
napęd monokryształu (wrzeciono chłodzone
napęd monokryształu (wrzeciono chłodzone
wodą), napęd tygla (wrzeciono chłodzone
wodą), napęd tygla (wrzeciono chłodzone
wodą), układ sterowania napędami, układ
wodą), układ sterowania napędami, układ
kontroli temperatury, termometr zdalny na
kontroli temperatury, termometr zdalny na
podczerwień 600 do 3000°C (±1°C),
podczerwień 600 do 3000°C (±1°C),
zamiennie pirometr dwubarwowy 1000 -
zamiennie pirometr dwubarwowy 1000 -
1600°C, cewki indukcyjne, tygiel gorący,
1600°C, cewki indukcyjne, tygiel gorący,
tygiel zimny, tygiel lewitacyjny, itp.
tygiel zimny, tygiel lewitacyjny, itp.
Właściwości techniczne: masa ok. 1.6 t,
Właściwości techniczne: masa ok. 1.6 t,
wysokość 2597 mm, obroty wrzecion
wysokość 2597 mm, obroty wrzecion
monokryształu i tygla (prawo, lewo) 0-120
monokryształu i tygla (prawo, lewo) 0-120
obr/m, regulacja zgrubna i dokładna obrotów,
obr/m, regulacja zgrubna i dokładna obrotów,
przesuwy wrzecion 0-300 mm, predkości
przesuwy wrzecion 0-300 mm, predkości
przsuwu wrzecion 0-150 mm/h, regulacja
przsuwu wrzecion 0-150 mm/h, regulacja
zgrubna i dokładna, szybki przesuw
zgrubna i dokładna, szybki przesuw
transportowy, równoległość przesuwu
transportowy, równoległość przesuwu
supportu górnego i dolnego w mm 0.01/300,
supportu górnego i dolnego w mm 0.01/300,
równległość osi wrzecion do kierunku posuwu
równległość osi wrzecion do kierunku posuwu
supportów w mm a) dolny support 0.005/300
supportów w mm a) dolny support 0.005/300
b) górny support 0.018/300, współosiowość
b) górny support 0.018/300, współosiowość
osi wrzecion w mm 0.009, elementarne
osi wrzecion w mm 0.009, elementarne
przemieszczenie supportów (w μm) 0.12, bicie
przemieszczenie supportów (w μm) 0.12, bicie
wrzecion w mm a) w supporcie tygla
wrzecion w mm a) w supporcie tygla
0.001/300 b) w supporcie monokryształu
0.001/300 b) w supporcie monokryształu
0.003/300
0.003/300
Układ
Układ
sterowania
sterowania
napędami
napędami
Generator R.F.
Generator R.F.
Generator w.cz.
Generator w.cz.
(wykonanie F-ka
(wykonanie F-ka
ELCAL, Łódź) REL-
ELCAL, Łódź) REL-
30Tr (30kW,
30Tr (30kW,
440kHz), wraz z
440kHz), wraz z
tyrystorowym
tyrystorowym
regulatorem
regulatorem
napięcia PRW210 i
napięcia PRW210 i
układem sterowania
układem sterowania
generatorem
generatorem
Zestaw pomp
Zestaw pomp
próżniowych
próżniowych
Układ chłodzenia wodą
Układ chłodzenia wodą
zespół chłodniczy ZC-
zespół chłodniczy ZC-
120 (wykonanie F-ka
120 (wykonanie F-ka
ELCAL, Łódź), kontrola
ELCAL, Łódź), kontrola
cisnienia i temperatury
cisnienia i temperatury
cieczy chodzącej, obieg
cieczy chodzącej, obieg
ZC-120 - generator
ZC-120 - generator
w.cz., ZC-120 -
w.cz., ZC-120 -
aparatura
aparatura
Czochralskiego,
Czochralskiego,
wymiennik ciepła obieg
wymiennik ciepła obieg
ZC-120 - stacja pomp,
ZC-120 - stacja pomp,
wetylatorowa chłodnia
wetylatorowa chłodnia
wody, mozliwośc
wody, mozliwośc
awaryjnego chłodzenia
awaryjnego chłodzenia
wodą z sieci miejskiej.
wodą z sieci miejskiej.
Document Outline
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Rozdział 02 Metody wytwarzania materiałów i struktur półprzewodnikowych
08 Stany nieustalone w obwodach RLCid 7512 ppt
żelazo węgiel, techniki wytwarzania z materiałoznawstwem
MC W Wyklad 08 Tlenkowe Materialy Konstrukcyjne
08.1. M. Nagajowa, Materiały do egzaminu z dydaktyki (licencjat)
techniki wytwarzania i materiałoznawstwo ściąga na sprawdzian
08 Odkształcenie materiałów właściwości sprężyste
test z roku 2008, materiały air, Półprzewodniki, wykład
Techniki wytwarzania i materiałoznawstwa(1)
Materiałoznawstwo, Badanie właściwości materiałów i przyrządów półprzewodnikowych, POLITECHNIKA LUBE
POBIERANIE MATERIALOW DO BADAN MIKROBIOLOGICZNYCH ppt
08 Zagadnienia zrodla poznania IIIid 7289 ppt
01 Podstawowe informacje o pamięciach półprzewodnikowychid 2695 ppt
2 materiały do projektowaniaid 21141 ppt
2009 11 08 5 Finanse NBP,BFG, PBid 26674 ppt
08 5b Risk as feelingid 7372 ppt
08 Zastosowanie biotechnologii w rolnictwie,110526622id 7595 ppt
Materiały do izolacji termicznej ppt
więcej podobnych podstron