Zein da Eremu Termikoko Tenperatura Gradientea?

Kristal bakarreko hazkuntza-eremu termikoa tenperatura altuko labean tenperaturaren banaketa espaziala da kristal bakarreko hazkuntza-prozesuan zehar, eta horrek zuzenean eragiten du kristal bakarraren kalitatean, hazkunde-tasa eta kristalen eraketa-tasa. Eremu termikoa egoera egonkorrean eta iragankor motatan bana daiteke. Egoera egonkorreko eremu termikoa tenperatura banaketa nahiko duen ingurune termikoa da, eta eremu termiko iragankorrak etengabe aldatzen den labearen tenperatura erakusten du.

Kristal bakarreko hazkuntzan, fase-eraldaketa (fase likidotik fase solidora) etengabe gertatzen da, solidotze-bero ezkutua askatuz. Aldi berean, kristala gero eta luzeago tiratzen den heinean, urtutako gainazala etengabe jaisten da, eta bero-eroapena, erradiazioa eta bestelako baldintzak aldatzen ari dira. Beraz, eremu termikoa aldakorra da, eremu termiko dinamikoa deitzen zaiona.

---

Solido-Likido Interfazea

Momentu jakin batean, labeko puntu bakoitzak tenperatura zehatz bat du. Tenperatura-eremuko puntu guztiak tenperatura berdinarekin lotzen baditugu, azalera espaziala lortzen da. Gainazal espazial horretan, tenperatura berdina da nonahi, gainazal isotermiko deitzen dioguna. Kristal bakarreko labeko gainazal isotermikoen familiaren artean, fase solidoaren eta fase likidoaren arteko muga gisa balio duen gainazal isotermiko oso berezi bat dago, eta horregatik solido-likido interfaze bezala ere ezagutzen da. Solido-likido interfaze horretatik kristalak hazten dira.

---

Tenperatura Gradientea

Tenperatura-gradientea eremu termikoko A puntu baten tenperaturatik bere inguruko B puntu baten tenperaturara dagoen tenperatura-aldaketa-tasa adierazten du, hau da, distantzia unitateko tenperatura-aldaketa-tasa.

Silizio monokristalinoaren hazkuntzan, bi forma daude (solidoa eta urtua) eremu termikoan, eta, beraz, bi tenperatura-gradiente mota daude:

1. Luzerako tenperatura-gradientea eta tenperatura-gradiente erradiala kristalean.

2. Tenperatura-gradiente longitudinala eta tenperatura-gradiente erradiala urtzean.

Bi tenperatura-banaketa guztiz desberdinak dira, baina solido-likidoen interfazean tenperatura-gradienteak du eraginik handiena kristalizazio-egoeran. Kristalaren tenperatura-gradiente erradiala kristalaren luzetarako eta zeharkako bero-eroapenek, gainazaleko erradiazioek eta eremu termikoan duen posizioek zehazten dute. Orokorrean, tenperatura altuagoa da erdialdean eta baxuagoa kristalaren ertzean. Urtutako tenperatura-gradiente erradiala arragoaren inguruko berogailuek zehazten dute batez ere, beraz, tenperatura baxuagoa da erdialdean eta altuagoa arragoaren ondoan, eta tenperatura-gradiente erradiala balio positiboa da beti.

---

Eremu Termikoen Tenperaturaren Banaketa egokirako baldintzak

1. Kristalaren luzetarako tenperatura-gradienteak nahikoa handia izan behar du, baina ez gehiegi, kristalak hazkuntzan zehar beroa xahutzeko gaitasun nahikoa duela ziurtatzeko, kristalizazio-bero ezkutua kentzeko.

2. Urtutako tenperatura-gradiente longitudinalak nahiko handia izan behar du urtzean kristal-nukleo berriak sortzea saihesteko; hala ere, litekeena da gradiente handiegi batek dislokazioak eragin eta kristalak haustea.

3. Kristalizazio-interfazean luzetarako tenperatura-gradienteak behar bezala handia izan behar du beharrezko superhozte-maila osatzeko, kristal bakarreko hazkuntzarako indar eragile nahikoa emanez. Ez luke handiegia izan behar, bestela egitura-akatsak gertatuko dira. Bien bitartean, tenperatura-gradiente erradialak ahalik eta txikiena izan behar du kristalizazio-interfazea laua izan dadin.

Eremu termikoko sistemaren konfigurazioak eta osagaiak hautatzeak, neurri handi batean, tenperatura altuko labearen barruko tenperatura-gradientearen aldakuntza zehazten du. Semicorex-ek goi-mailako hornitzen duC/C konpositezko berogailuak, C/C konposatutako gida-hodiak, C/C arragoa konposatuas etaC/C konposatutako isolamendu termikoko zilindroakgure bezero estimatuei, kristal bakarreko eremu termikoko sistema ondo errealizatutako eta modu egonkorrean eraikitzen lagunduz, kristalen hazkuntza-kalitate eta ekoizpen-eraginkortasun optimoa lortzeko.