石墨熱場托桿的用途
石墨熱場托桿是單晶硅或多晶硅生長設備(如直拉法Czochralski,簡稱CZ法或區(qū)熔法FZ法)中熱場系統(tǒng)的關鍵部件,其核心用途與石墨材料的特性及熱場環(huán)境需求密切相關。支撐與固定坩堝/籽晶桿坩堝支撐:在直拉法單晶硅生長中,石墨托桿通常位于熱場底部,用于支撐裝載多晶硅原料的石英坩堝。通過精確的機械設計,托桿需承受坩堝及熔硅的重量(可達數(shù)百公斤),同時保持熱場結構的穩(wěn)定性。籽晶桿定位:在區(qū)熔法中,托桿可能用于固定籽晶桿,確保其與多晶硅棒的精確對齊,為單晶生長提供初始晶核。

高效熱傳導與溫度控制均勻熱分布:石墨具有優(yōu)異的導熱性(約150 W/m·K),托桿通過傳導熱量,幫助熱場實現(xiàn)梯度溫度分布,滿足晶體生長對溫度場的嚴格要求(如直拉法中熔硅表面溫度需精確控制在1420°C左右)。隔熱與保溫:托桿結構可能設計為中空或復合層結構,結合石墨氈等隔熱材料,減少熱量向設備外部散失,提升熱場能效。

耐高溫與化學惰性極端環(huán)境耐受:晶體生長需在惰性氣體(如氬氣)保護下,于1500°C以上高溫進行。石墨托桿需承受此高溫而不發(fā)生軟化、變形或分解,確保熱場長期穩(wěn)定運行??够瘜W腐蝕:石墨對熔硅、硅蒸氣及雜質(如氧、碳)具有化學惰性,避免在高溫下與硅材料反應,防止污染晶體或損壞托桿。