單(dan)晶爐單晶等徑(jing)生長的控制策(ce)略
[2014/7/30]
單晶棒等徑(jìng)控制是單晶爐(lú)
控制的重點。單(dān)晶直徑在生長(zhang)過程中課受到(dào)溫度、提拉速度(du)與轉速、坩埚跟(gēn)蹤速度與轉速(sù)、生長物理環境(jing)、保護氣體的流(liú)速與溫度、冷卻(que)水流的流速與(yu)溫度等因素的(de)影響。歸納起來(lái),無外乎是熱場(chǎng)波動和生長速(su)度變化兩大類(lei)。因此,爐内熱場(chǎng)設置,生長溫度(dù)補償、速度等參(can)數選配是控制(zhi)單晶外形的基(jī)本條件,爐内熱(re)場和生長速度(du)的精确控制是(shì)單晶等徑控制(zhi)的重點。由于影(yǐng)響單晶等徑生(sheng)長的因素較多(duo),控制對象數學(xue)模型難以建立(lì),且這些因素本(ben)身以及它們之(zhi)間的關系是模(mo)糊的、不确定的(de)。系統具有非線(xiàn)性、時變性和大(dà)慣性的特征。因(yin)而,單晶爐單晶(jing)等徑生長控制(zhì)采用模糊控制(zhi)策略是比較合(he)适的。
單晶等徑(jìng)生長在忽略一(yī)些幹擾因素影(ying)響情況下,主要(yào)受溫度和拉速(sù)影響。如果恒定(ding)溫度而僅從生(sheng)長速度控制直(zhí)徑,外形固然可(kě)以得到快速保(bǎo)證,但生長速度(du)的大幅度調節(jie)會造成單晶微(wei)觀質量缺陷。反(fǎn)之,如果恒定速(su)度而僅從溫度(dù)調節來控制直(zhí)徑,由于這種控(kong)制系統是一個(gè)緩慢時變,并且(qiě)具有确定性擾(rao)動和随機幹擾(rǎo)的非最小相位(wèi)系統,用一般常(cháng)規儀表控制手(shǒu)段來實現自動(dòng)控徑極爲困難(nan)。隻有對溫度和(hé)生長速度進行(hang)綜合控制,才能(néng)完成等徑自動(dòng)控制。
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