Thermal Field မှာ Temperature Gradient ဆိုတာဘာလဲ။

တစ်ခုတည်းသော crystal growth thermal field သည် တစ်ခုတည်းသော crystal growth process အတွင်း အပူချိန်မြင့်သော မီးဖိုအတွင်း spatial distribution ဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းသည် crystal single crystal ၏ အရည်အသွေး၊ ကြီးထွားနှုန်းနှင့် crystal formation rate တို့ကို တိုက်ရိုက်ထိခိုက်စေပါသည်။ အပူစက်ကွင်းကို တည်ငြိမ်သောအခြေအနေနှင့် ယာယီအမျိုးအစားများ ခွဲခြားနိုင်သည်။ တည်ငြိမ်သောအပူစက်ကွင်းသည် အပူချိန်ဖြန့်ဝေမှုအတော်လေးရှိသည့်အပူပတ်ဝန်းကျင်ဖြစ်ပြီး၊ အဆက်မပြတ်အပူစက်ကွင်းသည် အမြဲတမ်းပြောင်းလဲနေသော မီးဖိုအပူချိန်ကိုပြသသည်။

တစ်ခုတည်းသော crystal ကြီးထွားမှုအတွင်း၊ အဆင့်အသွင်ပြောင်းခြင်း (အရည်ပျော်အဆင့်မှ အစိုင်အခဲအဆင့်) သည် အဆက်မပြတ်ဖြစ်ပေါ်ပြီး အစိုင်အခဲငုပ်လျှိုးနေသော အပူကို ထုတ်လွှတ်သည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ ပုံဆောင်ခဲသည် ပိုမိုရှည်လျားလာသည်နှင့်အမျှ၊ အရည်ပျော်သောမျက်နှာပြင်သည် အဆက်မပြတ်ကျဆင်းသွားပြီး အပူစီးဆင်းမှု၊ ဓါတ်ရောင်ခြည်နှင့် အခြားအခြေအနေများ ပြောင်းလဲလာသည်။ ထို့ကြောင့်၊ ဒိုင်နမစ်အပူစက်ကွင်းဟု ရည်ညွှန်းသည့် အပူအကွက်သည် ပြောင်းလဲနိုင်သည်။

---

Solid-Liquid Interface

တစ်ချိန်တည်းတွင်၊ မီးဖိုရှိနေရာတိုင်းတွင် တိကျသောအပူချိန်ရှိသည်။ ကျွန်ုပ်တို့သည် အပူချိန်နယ်ပယ်ရှိ အမှတ်အားလုံးကို တူညီသောအပူချိန်ဖြင့် ချိတ်ဆက်ပါက၊ spatial မျက်နှာပြင်ကို ရရှိမည်ဖြစ်သည်။ ဤ spatial မျက်နှာပြင်တွင်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် isothermal surface ဟုခေါ်သော နေရာတိုင်းတွင် တူညီသော အပူချိန်ဖြစ်သည်။ တစ်ခုတည်းသော crystal furnace အတွင်းရှိ isothermal မျက်နှာပြင်များ၏ မိသားစုများထဲတွင်၊ အစိုင်အခဲအဆင့်နှင့် အရည်အဆင့်ကြား နယ်နိမိတ်အဖြစ် ဆောင်ရွက်သည့် အလွန်ထူးခြားသော isothermal မျက်နှာပြင် ပါရှိသောကြောင့် ၎င်းကို solid-liquid interface ဟုခေါ်သည်။ သလင်းကျောက်များသည် ဤအစိုင်အခဲ-အရည်မျက်နှာပြင်မှ ပေါက်ပွားသည်။

---

Temperature Gradient ၊

Temperature gradient သည် အပူစက်ကွင်းရှိ အမှတ် A ၏ အပူချိန်မှ ၎င်းအနီးတစ်ဝိုက်ရှိ ကပ်လျက်အမှတ် B ၏ အပူချိန်သို့ အပူချိန် ပြောင်းလဲမှုနှုန်းကို ရည်ညွှန်းသည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ ယူနစ်အကွာအဝေးအလိုက် အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုနှုန်း။

monocrystalline silicon ကြီးထွားမှုအတွင်း၊ အပူစက်ကွင်းတွင် ပုံစံနှစ်မျိုး (အစိုင်အခဲနှင့် အရည်ပျော်ခြင်း) ရှိပြီး ထို့ကြောင့် အပူချိန် gradients အမျိုးအစား နှစ်မျိုးရှိသည်။

1. ပုံဆောင်ခဲရှိ Longitudinal temperature gradient နှင့် radial temperature gradient ။

2. Longitudinal temperature gradient နှင့် radial temperature gradient သည် အရည်ပျော်သည်။

၎င်းတို့သည် လုံးဝကွဲပြားသော အပူချိန်ဖြန့်ဝေမှုနှစ်ခုဖြစ်သည်၊ သို့သော် အစိုင်အခဲ-အရည်မျက်နှာပြင်ရှိ အပူချိန် gradient သည် crystallization အခြေအနေအပေါ် အကြီးမားဆုံးသက်ရောက်မှုရှိသည်။ crystal ၏ radial temperature gradient ကို crystal ၏ longitudinal နှင့် transverse heat conduction နှင့် thermal field အတွင်းရှိ ၎င်း၏ အနေအထားဖြင့် ဆုံးဖြတ်သည်။ ယေဘူယျအားဖြင့်ပြောရလျှင် အပူချိန်သည် အလယ်ဗဟိုတွင် မြင့်မားပြီး ကြည်လင်သောအစွန်းတွင် နိမ့်သည်။ အရည်ပျော်ခြင်း၏ radial temperature gradient ကို crucible ပတ်ပတ်လည်ရှိ အပူပေးစက်များက အဓိကအားဖြင့် ဆုံးဖြတ်သည်၊ ထို့ကြောင့် အပူချိန်သည် အလယ်ဗဟိုနှင့် crucible အနီးတွင် ပိုမြင့်ပြီး radial temperature gradient သည် အမြဲတမ်း positive value ဖြစ်သည်။

---

သင့်လျော်သော အပူစက်ကွင်းအပူချိန် ဖြန့်ဝေမှုအတွက် လိုအပ်ချက်များ

1. ပုံဆောင်ခဲရှိ အရှည်လိုက် အပူချိန် gradient သည် လုံလောက်စွာ ကြီးမားသော်လည်း အလွန်အကျွံမဖြစ်သင့်ပါ၊ ထို့ကြောင့် crystal သည် crystallization latent heat ကိုဖယ်ရှားရန်အတွက် ကြီးထွားလာစဉ်အတွင်း လုံလောက်သောအပူကို စုပ်ယူနိုင်စွမ်းရှိစေရန် သေချာစေရန်။

2. အရည်ပျော်မှုတွင် crystal nuclei အသစ်များဖြစ်ပေါ်ခြင်းကိုတားဆီးရန်အရည်ပျော်ခြင်းရှိ longitudinal temperature gradient သည် အတော်လေးကြီးမားသင့်ပါသည်။ သို့သော်၊ အလွန်ကြီးမားသော gradient သည် dislocations ဖြစ်ပေါ်စေပြီး crystal ကွဲအက်ခြင်းကို ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။

3. ပုံဆောင်ခဲမျက်နှာပြင်ရှိ longitudinal temperature gradient သည် လိုအပ်သော supercooling degree ကိုဖွဲ့စည်းရန်အတွက် သင့်လျော်စွာကြီးမားသင့်ပြီး crystal တစ်ခုတည်းကြီးထွားမှုအတွက် လုံလောက်သောမောင်းနှင်အားကိုပေးစွမ်းသည်။ သိပ်ကြီးမနေသင့်ဘူး၊ မဟုတ်ရင် ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ ချို့ယွင်းချက်တွေ ဖြစ်လာမယ်။ ဤအတောအတွင်း၊ ပုံဆောင်ခဲမျက်နှာပြင်သည် ပြားသွားစေရန်အတွက် radial temperature gradient ကို တတ်နိုင်သမျှ သေးငယ်သင့်သည်။

အပူစက်ကွင်းစနစ်၏ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် အစိတ်အပိုင်းရွေးချယ်မှုသည် အပူချိန်မြင့်သောမီးဖိုအတွင်းရှိ အပူချိန် gradient ၏ပြောင်းလဲမှုကို အဓိကအားဖြင့် ဆုံးဖြတ်သည်။ Semicorex သည် အဆင့်အတန်းမြင့်သောပစ္စည်းများကို ထောက်ပံ့ပေးသည်။C/C ပေါင်းစပ်အပူပေးစက်များ, C/C ပေါင်းစပ်လမ်းညွှန်ပြွန်များ, C/C ပေါင်းစပ် crucibles နှင့်C/C ပေါင်းစပ် အပူလျှပ်ကာ ဆလင်ဒါများကျွန်ုပ်တို့၏ တန်ဖိုးရှိသော ဖောက်သည်များအား အကောင်းဆုံးသော ပုံဆောင်ခဲ ကြီးထွားမှု အရည်အသွေးနှင့် ထုတ်လုပ်မှု ထိရောက်မှု ရရှိစေရန် ကောင်းစွာ စွမ်းဆောင်နိုင်ကာ တည်ငြိမ်စွာ လည်ပတ်နေသော တစ်ခုတည်းသော သလင်းကျောက် အပူစက်ကွင်းစနစ်ကို တည်ဆောက်ရန် ကူညီပေးပါသည်။