SiC একক ক্রিস্টাল বৃদ্ধির জন্য তাপীয় ক্ষেত্র ডিজাইন

1 সিক সিঙ্গেল ক্রিস্টাল গ্রোথ ইকুইপমেন্টে থার্মাল ফিল্ড ডিজাইনের গুরুত্ব

SiC একক ক্রিস্টাল একটি গুরুত্বপূর্ণ সেমিকন্ডাক্টর উপাদান, যা পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স, অপটোইলেক্ট্রনিক্স এবং উচ্চ-তাপমাত্রার অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। তাপীয় ক্ষেত্রের নকশা সরাসরি স্ফটিকের ক্রিস্টালাইজেশন আচরণ, অভিন্নতা এবং অপরিচ্ছন্নতা নিয়ন্ত্রণকে প্রভাবিত করে এবং SiC একক স্ফটিক বৃদ্ধির সরঞ্জামের কর্মক্ষমতা এবং আউটপুটের উপর একটি নিষ্পত্তিমূলক প্রভাব ফেলে। SiC একক ক্রিস্টালের গুণমান সরাসরি ডিভাইস উৎপাদনে এর কার্যকারিতা এবং নির্ভরযোগ্যতাকে প্রভাবিত করে। তাপীয় ক্ষেত্রের যৌক্তিকভাবে ডিজাইন করে, স্ফটিক বৃদ্ধির সময় তাপমাত্রা বন্টনের অভিন্নতা অর্জন করা যায়, স্ফটিকের তাপীয় চাপ এবং তাপীয় গ্রেডিয়েন্ট এড়ানো যায়, যার ফলে স্ফটিক ত্রুটিগুলির গঠনের হার হ্রাস করা যায়। অপ্টিমাইজড থার্মাল ফিল্ড ডিজাইন স্ফটিক মুখের গুণমান এবং স্ফটিককরণের হারকেও উন্নত করতে পারে, স্ফটিকের কাঠামোগত অখণ্ডতা এবং রাসায়নিক বিশুদ্ধতা আরও উন্নত করতে পারে এবং নিশ্চিত করতে পারে যে বড় হওয়া SiC একক ক্রিস্টালের ভাল বৈদ্যুতিক এবং অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

SiC একক ক্রিস্টালের বৃদ্ধির হার সরাসরি উৎপাদন খরচ এবং ক্ষমতাকে প্রভাবিত করে। যৌক্তিকভাবে তাপ ক্ষেত্রের ডিজাইন করে, স্ফটিক বৃদ্ধির প্রক্রিয়া চলাকালীন তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট এবং তাপ প্রবাহ বন্টন অপ্টিমাইজ করা যেতে পারে, এবং স্ফটিকের বৃদ্ধির হার এবং বৃদ্ধি এলাকার কার্যকর ব্যবহারের হার উন্নত করা যেতে পারে। তাপীয় ক্ষেত্রের নকশা বৃদ্ধির প্রক্রিয়া চলাকালীন শক্তির ক্ষতি এবং উপাদান বর্জ্য কমাতে পারে, উৎপাদন খরচ কমাতে পারে এবং উত্পাদন দক্ষতা উন্নত করতে পারে, যার ফলে SiC একক স্ফটিকগুলির আউটপুট বৃদ্ধি পায়। SiC একক স্ফটিক বৃদ্ধির সরঞ্জামগুলির জন্য সাধারণত প্রচুর পরিমাণে শক্তি সরবরাহ এবং কুলিং সিস্টেমের প্রয়োজন হয় এবং তাপীয় ক্ষেত্রের যৌক্তিকভাবে ডিজাইন করা শক্তি খরচ কমাতে পারে, শক্তি খরচ এবং পরিবেশগত নির্গমন কমাতে পারে। তাপ ক্ষেত্রের কাঠামো এবং তাপ প্রবাহের পথকে অপ্টিমাইজ করে, শক্তি সর্বাধিক করা যেতে পারে, এবং বর্জ্য তাপকে শক্তির দক্ষতা উন্নত করতে এবং পরিবেশের উপর নেতিবাচক প্রভাব কমাতে পুনর্ব্যবহৃত করা যেতে পারে।

2 SiC একক ক্রিস্টাল বৃদ্ধির সরঞ্জামের তাপীয় ক্ষেত্রের নকশায় অসুবিধা

2.1 উপকরণের তাপ পরিবাহিতার অ-অভিন্নতা

SiC একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ অর্ধপরিবাহী উপাদান। এর তাপ পরিবাহিতা উচ্চ তাপমাত্রা স্থিতিশীলতা এবং চমৎকার তাপ পরিবাহিতা বৈশিষ্ট্য আছে, কিন্তু এর তাপ পরিবাহিতা বন্টন নির্দিষ্ট অ-অভিন্নতা আছে। SiC একক স্ফটিক বৃদ্ধির প্রক্রিয়ায়, স্ফটিক বৃদ্ধির অভিন্নতা এবং গুণমান নিশ্চিত করার জন্য, তাপীয় ক্ষেত্রটি সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন। SiC উপকরণের তাপ পরিবাহিতার অ-অভিন্নতা তাপ ক্ষেত্রের বিতরণের অস্থিরতার দিকে পরিচালিত করবে, যা ফলস্বরূপ স্ফটিক বৃদ্ধির অভিন্নতা এবং গুণমানকে প্রভাবিত করে। SiC একক স্ফটিক বৃদ্ধির সরঞ্জামগুলি সাধারণত শারীরিক বাষ্প জমা (PVT) পদ্ধতি বা গ্যাস ফেজ পরিবহন পদ্ধতি গ্রহণ করে, যার জন্য বৃদ্ধি চেম্বারে একটি উচ্চ তাপমাত্রার পরিবেশ বজায় রাখা এবং তাপমাত্রা বন্টনকে সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করে স্ফটিক বৃদ্ধি উপলব্ধি করা প্রয়োজন। SiC উপকরণের তাপ পরিবাহিতার অ-অভিন্নতা বৃদ্ধির চেম্বারে অ-অভিন্ন তাপমাত্রা বন্টনের দিকে পরিচালিত করবে, যার ফলে স্ফটিক বৃদ্ধির প্রক্রিয়াকে প্রভাবিত করবে, যা স্ফটিক ত্রুটি বা অ-ইউনিফর্ম স্ফটিক গুণমান সৃষ্টি করতে পারে। SiC একক স্ফটিকের বৃদ্ধির সময়, তাপমাত্রা বন্টনের পরিবর্তনের আইনকে আরও ভালভাবে বোঝার জন্য এবং সিমুলেশন ফলাফলের উপর ভিত্তি করে নকশাটিকে অপ্টিমাইজ করার জন্য তাপ ক্ষেত্রের ত্রি-মাত্রিক গতিশীল সিমুলেশন এবং বিশ্লেষণ করা প্রয়োজন। SiC উপকরণের তাপ পরিবাহিতার অ-অভিন্নতার কারণে, এই সিমুলেশন বিশ্লেষণগুলি একটি নির্দিষ্ট মাত্রার ত্রুটি দ্বারা প্রভাবিত হতে পারে, এইভাবে তাপ ক্ষেত্রের সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ এবং অপ্টিমাইজেশন ডিজাইনকে প্রভাবিত করে।

2.2 সরঞ্জামের ভিতরে পরিচলন নিয়ন্ত্রণের অসুবিধা

SiC একক স্ফটিক বৃদ্ধির সময়, স্ফটিকগুলির অভিন্নতা এবং বিশুদ্ধতা নিশ্চিত করার জন্য কঠোর তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ বজায় রাখতে হবে। সরঞ্জামের অভ্যন্তরে পরিচলন প্রপঞ্চ তাপমাত্রা ক্ষেত্রের অ-অভিন্নতা সৃষ্টি করতে পারে, যার ফলে স্ফটিকগুলির গুণমানকে প্রভাবিত করে। পরিচলন সাধারণত একটি তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট গঠন করে, যার ফলে স্ফটিকের পৃষ্ঠে একটি অ-অভিন্ন কাঠামো তৈরি হয়, যা ফলস্বরূপ স্ফটিকগুলির কার্যকারিতা এবং প্রয়োগকে প্রভাবিত করে। ভাল পরিচলন নিয়ন্ত্রণ গ্যাস প্রবাহের গতি এবং দিক সামঞ্জস্য করতে পারে, যা স্ফটিক পৃষ্ঠের অ-অভিন্নতা কমাতে এবং বৃদ্ধির দক্ষতা উন্নত করতে সহায়তা করে। জটিল জ্যামিতিক কাঠামো এবং যন্ত্রপাতির ভিতরে গ্যাসের গতিবিদ্যা প্রক্রিয়ার কারণে পরিচলনকে সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করা অত্যন্ত কঠিন হয়ে পড়ে। উচ্চ তাপমাত্রার পরিবেশ তাপ স্থানান্তর দক্ষতা হ্রাসের দিকে পরিচালিত করবে এবং সরঞ্জামের ভিতরে তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট গঠনকে বাড়িয়ে তুলবে, এইভাবে স্ফটিক বৃদ্ধির অভিন্নতা এবং গুণমানকে প্রভাবিত করবে। কিছু ক্ষয়কারী গ্যাস যন্ত্রপাতির ভিতরে থাকা উপকরণ এবং তাপ স্থানান্তর উপাদানকে প্রভাবিত করতে পারে, যার ফলে পরিচলনের স্থায়িত্ব এবং নিয়ন্ত্রণযোগ্যতাকে প্রভাবিত করে। SiC একক স্ফটিক বৃদ্ধির সরঞ্জামগুলির সাধারণত একটি জটিল কাঠামো এবং একাধিক তাপ স্থানান্তর প্রক্রিয়া থাকে, যেমন বিকিরণ তাপ স্থানান্তর, পরিচলন তাপ স্থানান্তর এবং তাপ সঞ্চালন। এই তাপ স্থানান্তর প্রক্রিয়াগুলি একে অপরের সাথে মিলিত হয়, যা পরিচলন নিয়ন্ত্রণকে আরও জটিল করে তোলে, বিশেষত যখন সরঞ্জামের ভিতরে মাল্টিফেজ প্রবাহ এবং ফেজ পরিবর্তন প্রক্রিয়া থাকে, তখন পরিচলনকে সঠিকভাবে মডেল করা এবং নিয়ন্ত্রণ করা আরও কঠিন।

SiC একক ক্রিস্টাল গ্রোথ ইকুইপমেন্টের থার্মাল ফিল্ড ডিজাইনের মূল পয়েন্ট

3.1 গরম করার শক্তি বিতরণ এবং নিয়ন্ত্রণ

তাপীয় ক্ষেত্রের নকশায়, বন্টন মোড এবং গরম করার শক্তি নিয়ন্ত্রণ কৌশল প্রক্রিয়া পরামিতি এবং স্ফটিক বৃদ্ধির প্রয়োজনীয়তা অনুযায়ী নির্ধারণ করা উচিত। SiC একক ক্রিস্টাল বৃদ্ধির সরঞ্জাম গরম করার জন্য গ্রাফাইট হিটিং রড বা ইন্ডাকশন হিটার ব্যবহার করে। হিটারের লেআউট এবং পাওয়ার ডিস্ট্রিবিউশন ডিজাইন করে তাপ ক্ষেত্রের অভিন্নতা এবং স্থিতিশীলতা অর্জন করা যেতে পারে। SiC একক স্ফটিকের বৃদ্ধির সময়, তাপমাত্রার অভিন্নতা স্ফটিকের মানের উপর একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব ফেলে। গরম করার শক্তি বিতরণ তাপ ক্ষেত্রের তাপমাত্রার অভিন্নতা নিশ্চিত করতে সক্ষম হওয়া উচিত। সাংখ্যিক সিমুলেশন এবং পরীক্ষামূলক যাচাইয়ের মাধ্যমে, গরম করার শক্তি এবং তাপমাত্রা বন্টনের মধ্যে সম্পর্ক নির্ধারণ করা যেতে পারে এবং তারপরে তাপীয় ক্ষেত্রে তাপমাত্রা বন্টনকে আরও অভিন্ন এবং স্থিতিশীল করতে হিটিং পাওয়ার ডিস্ট্রিবিউশন স্কিমটি অপ্টিমাইজ করা যেতে পারে। SiC একক স্ফটিক বৃদ্ধির সময়, গরম করার ক্ষমতা নিয়ন্ত্রণ সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ এবং তাপমাত্রার স্থিতিশীল নিয়ন্ত্রণ অর্জন করতে সক্ষম হওয়া উচিত। পিআইডি কন্ট্রোলার বা ফাজি কন্ট্রোলারের মতো স্বয়ংক্রিয় নিয়ন্ত্রণ অ্যালগরিদমগুলি তাপ ক্ষেত্রের তাপমাত্রার স্থিতিশীলতা এবং অভিন্নতা নিশ্চিত করার জন্য তাপমাত্রা সেন্সর দ্বারা ফিড ব্যাক করা রিয়েল-টাইম তাপমাত্রা ডেটার উপর ভিত্তি করে হিটিং পাওয়ারের বন্ধ-লুপ নিয়ন্ত্রণ অর্জন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। SiC একক স্ফটিক বৃদ্ধির সময়, গরম করার শক্তির আকার সরাসরি স্ফটিক বৃদ্ধির হারকে প্রভাবিত করবে। গরম করার শক্তি নিয়ন্ত্রণ স্ফটিক বৃদ্ধির হারের সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ অর্জন করতে সক্ষম হওয়া উচিত। হিটিং পাওয়ার এবং স্ফটিক বৃদ্ধির হারের মধ্যে সম্পর্ক বিশ্লেষণ এবং পরীক্ষামূলকভাবে যাচাই করে, স্ফটিক বৃদ্ধির হারের সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ অর্জনের জন্য একটি যুক্তিসঙ্গত গরম শক্তি নিয়ন্ত্রণ কৌশল নির্ধারণ করা যেতে পারে। SiC একক স্ফটিক বৃদ্ধির সরঞ্জামগুলির অপারেশন চলাকালীন, গরম করার শক্তির স্থিতিশীলতা স্ফটিক বৃদ্ধির গুণমানের উপর একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব ফেলে। গরম করার শক্তির স্থিতিশীলতা এবং নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করার জন্য স্থিতিশীল এবং নির্ভরযোগ্য গরম করার সরঞ্জাম এবং নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা প্রয়োজন। গরম করার সরঞ্জামগুলির স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপ এবং গরম করার শক্তির স্থিতিশীল আউটপুট নিশ্চিত করার জন্য গরম করার সরঞ্জামগুলির ত্রুটি এবং সমস্যাগুলি সময়মতো আবিষ্কার এবং সমাধান করার জন্য গরম করার সরঞ্জামগুলিকে নিয়মিত রক্ষণাবেক্ষণ এবং পরিষেবা দিতে হবে। হিটিং পাওয়ার ডিস্ট্রিবিউশন স্কিমটি যুক্তিসঙ্গতভাবে ডিজাইন করে, গরম করার শক্তি এবং তাপমাত্রা বন্টনের মধ্যে সম্পর্ক বিবেচনা করে, গরম করার ক্ষমতার সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ উপলব্ধি করে এবং গরম করার শক্তির স্থিতিশীলতা এবং নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করে, SiC একক ক্রিস্টাল বৃদ্ধির সরঞ্জামগুলির বৃদ্ধি দক্ষতা এবং স্ফটিক গুণমান হতে পারে। কার্যকরভাবে উন্নত, এবং SiC একক স্ফটিক বৃদ্ধি প্রযুক্তির অগ্রগতি এবং উন্নয়ন প্রচার করা যেতে পারে।

3.2 তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার নকশা এবং সমন্বয়

তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা ডিজাইন করার আগে, তাপমাত্রা ক্ষেত্রের বন্টন পেতে SiC একক স্ফটিকের বৃদ্ধির সময় তাপ পরিবাহী, পরিচলন এবং বিকিরণের মতো তাপ স্থানান্তর প্রক্রিয়াগুলি অনুকরণ এবং গণনা করার জন্য সংখ্যাসূচক সিমুলেশন বিশ্লেষণ প্রয়োজন। পরীক্ষামূলক যাচাইয়ের মাধ্যমে, সংখ্যাসূচক সিমুলেশন ফলাফলগুলি সংশোধন করা হয় এবং তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার ডিজাইনের পরামিতিগুলি নির্ধারণ করতে সামঞ্জস্য করা হয়, যেমন গরম করার শক্তি, গরম করার এলাকার বিন্যাস এবং তাপমাত্রা সেন্সর অবস্থান। SiC একক স্ফটিক বৃদ্ধির সময়, রেজিস্ট্যান্স হিটিং বা ইন্ডাকশন হিটিং সাধারণত গরম করার জন্য ব্যবহৃত হয়। একটি উপযুক্ত গরম করার উপাদান নির্বাচন করা প্রয়োজন। প্রতিরোধের গরম করার জন্য, একটি উচ্চ-তাপমাত্রা প্রতিরোধের তার বা একটি প্রতিরোধের চুল্লি একটি গরম করার উপাদান হিসাবে নির্বাচন করা যেতে পারে; ইন্ডাকশন হিটিং এর জন্য, একটি উপযুক্ত ইন্ডাকশন হিটিং কয়েল বা ইন্ডাকশন হিটিং প্লেট নির্বাচন করতে হবে। একটি গরম করার উপাদান নির্বাচন করার সময়, গরম করার দক্ষতা, গরম করার অভিন্নতা, উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের এবং তাপ ক্ষেত্রের স্থিতিশীলতার উপর প্রভাবের মতো বিষয়গুলি বিবেচনা করা প্রয়োজন। তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার নকশাটি শুধুমাত্র তাপমাত্রার স্থায়িত্ব এবং অভিন্নতা নয়, তাপমাত্রা সামঞ্জস্যের নির্ভুলতা এবং প্রতিক্রিয়া গতিও বিবেচনা করতে হবে। তাপমাত্রার সঠিক নিয়ন্ত্রণ এবং সামঞ্জস্য অর্জনের জন্য পিআইডি নিয়ন্ত্রণ, অস্পষ্ট নিয়ন্ত্রণ বা নিউরাল নেটওয়ার্ক নিয়ন্ত্রণের মতো যুক্তিসঙ্গত তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ কৌশল ডিজাইন করা প্রয়োজন। সমগ্র তাপ ক্ষেত্রের অভিন্ন এবং স্থিতিশীল তাপমাত্রা বন্টন নিশ্চিত করার জন্য একটি উপযুক্ত তাপমাত্রা সমন্বয় স্কিম যেমন মাল্টি-পয়েন্ট লিঙ্কেজ সমন্বয়, স্থানীয় ক্ষতিপূরণ সমন্বয় বা প্রতিক্রিয়া সমন্বয় ডিজাইন করা প্রয়োজন। SiC একক স্ফটিক বৃদ্ধির সময় তাপমাত্রার সুনির্দিষ্ট পর্যবেক্ষণ এবং নিয়ন্ত্রণ উপলব্ধি করার জন্য, উন্নত তাপমাত্রা সংবেদন প্রযুক্তি এবং নিয়ামক সরঞ্জাম গ্রহণ করা প্রয়োজন। আপনি থার্মোকল, থার্মাল রেজিস্টর বা ইনফ্রারেড থার্মোমিটারের মতো উচ্চ-নির্ভুল তাপমাত্রা সেন্সরগুলি বেছে নিতে পারেন যা বাস্তব সময়ে প্রতিটি এলাকায় তাপমাত্রার পরিবর্তনগুলি নিরীক্ষণ করতে পারে এবং উচ্চ-পারফরম্যান্স তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রক সরঞ্জামগুলি বেছে নিতে পারে, যেমন পিএলসি কন্ট্রোলার (চিত্র 1 দেখুন) বা ডিএসপি কন্ট্রোলার। , গরম করার উপাদানগুলির সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ এবং সমন্বয় অর্জন করতে। সাংখ্যিক সিমুলেশন এবং পরীক্ষামূলক যাচাই পদ্ধতির উপর ভিত্তি করে ডিজাইনের পরামিতি নির্ধারণ করে, উপযুক্ত গরম করার পদ্ধতি এবং গরম করার উপাদান নির্বাচন করে, যুক্তিসঙ্গত তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ কৌশল এবং সমন্বয় স্কিম ডিজাইন করে এবং উন্নত তাপমাত্রা সেন্সিং প্রযুক্তি এবং নিয়ামক সরঞ্জাম ব্যবহার করে, আপনি কার্যকরভাবে সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ এবং সমন্বয় অর্জন করতে পারেন। SiC একক স্ফটিক বৃদ্ধির সময় তাপমাত্রা, এবং একক স্ফটিকের গুণমান এবং ফলন উন্নত করে।

3.3 কম্পিউটেশনাল ফ্লুইড ডায়নামিক্স সিমুলেশন

কম্পিউটেশনাল ফ্লুইড ডাইনামিকস (CFD) সিমুলেশনের ভিত্তি হল একটি সঠিক মডেল স্থাপন করা। SiC একক ক্রিস্টাল বৃদ্ধির সরঞ্জাম সাধারণত একটি গ্রাফাইট চুল্লি, একটি ইন্ডাকশন হিটিং সিস্টেম, একটি ক্রুসিবল, একটি প্রতিরক্ষামূলক গ্যাস ইত্যাদির সমন্বয়ে গঠিত হয়৷ মডেলিং প্রক্রিয়ায়, চুল্লির কাঠামোর জটিলতা, গরম করার পদ্ধতির বৈশিষ্ট্যগুলি বিবেচনা করা প্রয়োজন৷ , এবং প্রবাহ ক্ষেত্রে উপাদান আন্দোলনের প্রভাব. ত্রিমাত্রিক মডেলিং চুল্লি, ক্রুসিবল, ইন্ডাকশন কয়েল ইত্যাদির জ্যামিতিক আকারগুলি সঠিকভাবে পুনর্গঠন করতে এবং তাপীয় ভৌত পরামিতি এবং উপাদানের সীমানা শর্ত বিবেচনা করতে ব্যবহৃত হয়, যেমন গরম করার শক্তি এবং গ্যাস প্রবাহের হার।

CFD সিমুলেশনে, সাধারণত ব্যবহৃত সংখ্যাসূচক পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে সসীম ভলিউম পদ্ধতি (FVM) এবং সসীম উপাদান পদ্ধতি (FEM)। SiC একক স্ফটিক বৃদ্ধির সরঞ্জামগুলির বৈশিষ্ট্যগুলির পরিপ্রেক্ষিতে, FVM পদ্ধতিটি সাধারণত তরল প্রবাহ এবং তাপ পরিবাহী সমীকরণগুলি সমাধান করতে ব্যবহৃত হয়। মেশিং এর ক্ষেত্রে, সিমুলেশন ফলাফলের নির্ভুলতা নিশ্চিত করার জন্য, গ্রাফাইট ক্রুসিবল পৃষ্ঠ এবং একক স্ফটিক বৃদ্ধির ক্ষেত্রগুলির মতো মূল ক্ষেত্রগুলিকে উপবিভাজন করার দিকে মনোযোগ দেওয়া প্রয়োজন। SiC একক ক্রিস্টালের বৃদ্ধি প্রক্রিয়ায় বিভিন্ন ধরনের শারীরিক প্রক্রিয়া জড়িত থাকে, যেমন তাপ সঞ্চালন, বিকিরণ তাপ স্থানান্তর, তরল সঞ্চালন ইত্যাদি। বাস্তব পরিস্থিতি অনুযায়ী, সিমুলেশনের জন্য উপযুক্ত ভৌত মডেল এবং সীমানা শর্ত নির্বাচন করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, গ্রাফাইট ক্রুসিবল এবং SiC একক স্ফটিকের মধ্যে তাপ সঞ্চালন এবং বিকিরণ তাপ স্থানান্তর বিবেচনা করে, উপযুক্ত তাপ স্থানান্তর সীমানা শর্ত নির্ধারণ করা প্রয়োজন; তরল চলাচলে ইন্ডাকশন হিটিং এর প্রভাব বিবেচনা করে, ইন্ডাকশন হিটিং পাওয়ারের সীমানা শর্ত বিবেচনা করা দরকার।

CFD সিমুলেশনের আগে, সিমুলেশন সময় ধাপ, কনভারজেন্স মানদণ্ড এবং অন্যান্য পরামিতি সেট করা এবং গণনা করা প্রয়োজন। সিমুলেশন প্রক্রিয়া চলাকালীন, সিমুলেশন ফলাফলের স্থায়িত্ব এবং একত্রীকরণ নিশ্চিত করতে পরামিতিগুলিকে ক্রমাগত সামঞ্জস্য করা প্রয়োজন, এবং পরবর্তী বিশ্লেষণ এবং অপ্টিমাইজেশনের জন্য সিমুলেশন ফলাফলগুলি, যেমন তাপমাত্রা ক্ষেত্রের বন্টন, তরল বেগ বিতরণ, ইত্যাদি প্রক্রিয়া-পরবর্তী। . সিমুলেশন ফলাফলের নির্ভুলতা প্রকৃত বৃদ্ধি প্রক্রিয়ায় তাপমাত্রা ক্ষেত্রের বন্টন, একক স্ফটিক গুণমান এবং অন্যান্য ডেটার সাথে তুলনা করে যাচাই করা হয়। সিমুলেশন ফলাফল অনুযায়ী, চুল্লি গঠন, গরম করার পদ্ধতি এবং অন্যান্য দিকগুলিকে সিক সিঙ্গেল ক্রিস্টাল গ্রোথ ইকুইপমেন্টের বৃদ্ধির দক্ষতা এবং একক স্ফটিক গুণমান উন্নত করতে অপ্টিমাইজ করা হয়েছে। SiC একক ক্রিস্টাল গ্রোথ ইকুইপমেন্টের থার্মাল ফিল্ড ডিজাইনের CFD সিমুলেশনের মধ্যে রয়েছে সঠিক মডেল স্থাপন, উপযুক্ত সাংখ্যিক পদ্ধতি নির্বাচন করা এবং মেশিং, ভৌত মডেল এবং সীমানা শর্ত নির্ধারণ, সিমুলেশন প্যারামিটার সেট করা এবং গণনা করা এবং সিমুলেশন ফলাফল যাচাই করা এবং অপ্টিমাইজ করা। বৈজ্ঞানিক এবং যুক্তিসঙ্গত CFD সিমুলেশন সিক সিঙ্গেল ক্রিস্টাল গ্রোথ ইকুইপমেন্টের ডিজাইন এবং অপ্টিমাইজেশনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ রেফারেন্স প্রদান করতে পারে এবং বৃদ্ধির দক্ষতা এবং একক ক্রিস্টাল মানের উন্নতি করতে পারে।

3.4 চুল্লি গঠন নকশা

বিবেচনা করে যে SiC একক স্ফটিক বৃদ্ধির জন্য উচ্চ তাপমাত্রা, রাসায়নিক নিষ্ক্রিয়তা এবং ভাল তাপ পরিবাহিতা প্রয়োজন, চুল্লির দেহের উপাদানগুলি উচ্চ তাপমাত্রা এবং জারা-প্রতিরোধী উপাদান থেকে নির্বাচন করা উচিত, যেমন সিলিকন কার্বাইড সিরামিক (SiC), গ্রাফাইট ইত্যাদি। SiC উপাদানটি চমৎকার। উচ্চ তাপমাত্রা স্থায়িত্ব এবং রাসায়নিক জড়তা, এবং একটি আদর্শ চুল্লি শরীরের উপাদান. তাপীয় বিকিরণ এবং তাপ স্থানান্তর প্রতিরোধ ক্ষমতা কমাতে এবং তাপ ক্ষেত্রের স্থিতিশীলতা উন্নত করতে ফার্নেস বডির ভিতরের প্রাচীরের পৃষ্ঠটি মসৃণ এবং অভিন্ন হওয়া উচিত। থার্মাল স্ট্রেস ঘনত্ব এবং অতিরিক্ত তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট এড়াতে কম কাঠামোগত স্তর সহ চুল্লির কাঠামো যতটা সম্ভব সরলীকৃত করা উচিত। একটি নলাকার বা আয়তক্ষেত্রাকার কাঠামো সাধারণত তাপ ক্ষেত্রের অভিন্ন বন্টন এবং স্থিতিশীলতার সুবিধার্থে ব্যবহৃত হয়। তাপমাত্রার অভিন্নতা এবং তাপীয় ক্ষেত্রের স্থিতিশীলতা উন্নত করতে এবং একক ক্রিস্টাল বৃদ্ধির গুণমান এবং দক্ষতা নিশ্চিত করতে অক্সিলিয়ারি গরম করার উপাদানগুলি যেমন গরম করার কয়েল এবং প্রতিরোধকগুলি চুল্লির ভিতরে সেট করা হয়। সাধারণ গরম করার পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে ইন্ডাকশন হিটিং, রেজিস্ট্যান্স হিটিং এবং রেডিয়েশন হিটিং। SiC একক ক্রিস্টাল গ্রোথ ইকুইপমেন্টে, ইন্ডাকশন হিটিং এবং রেজিস্ট্যান্স হিটিং এর সংমিশ্রণ প্রায়ই ব্যবহৃত হয়। তাপমাত্রা অভিন্নতা এবং তাপ ক্ষেত্রের স্থিতিশীলতা উন্নত করতে ইন্ডাকশন হিটিং প্রধানত দ্রুত গরম করার জন্য ব্যবহৃত হয়; বৃদ্ধি প্রক্রিয়ার স্থিতিশীলতা বজায় রাখার জন্য একটি ধ্রুবক তাপমাত্রা এবং তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট বজায় রাখতে প্রতিরোধের হিটিং ব্যবহার করা হয়। রেডিয়েশন হিটিং ফার্নেসের ভিতরে তাপমাত্রার অভিন্নতা উন্নত করতে পারে, তবে এটি সাধারণত একটি সহায়ক গরম করার পদ্ধতি হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

4। উপসংহার

পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স, অপটোইলেক্ট্রনিক্স এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে SiC উপকরণের ক্রমবর্ধমান চাহিদার সাথে, SiC একক ক্রিস্টাল বৃদ্ধি প্রযুক্তির বিকাশ বৈজ্ঞানিক ও প্রযুক্তিগত উদ্ভাবনের একটি মূল ক্ষেত্র হয়ে উঠবে। SiC একক স্ফটিক বৃদ্ধির সরঞ্জামের মূল হিসাবে, তাপীয় ক্ষেত্রের নকশাটি ব্যাপক মনোযোগ এবং গভীর গবেষণা পেতে থাকবে। ভবিষ্যত উন্নয়নের দিকনির্দেশের মধ্যে রয়েছে আরও অপ্টিমাইজ করা তাপীয় ক্ষেত্রের কাঠামো এবং নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা উৎপাদন দক্ষতা এবং একক ক্রিস্টাল গুণমান উন্নত করার জন্য; সরঞ্জাম স্থায়িত্ব এবং স্থায়িত্ব উন্নত করার জন্য নতুন উপকরণ এবং প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তি অন্বেষণ; এবং স্বয়ংক্রিয় নিয়ন্ত্রণ এবং সরঞ্জামের দূরবর্তী পর্যবেক্ষণ অর্জনের জন্য বুদ্ধিমান প্রযুক্তিকে একীভূত করা।