Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Dwuwzbudnikowa nagrzewnica indukcyjna do krystalizacji metodą PVT – koncepcja i symulacja

Wesołowski M., Niedbała R.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2014

|

R. 90, nr 2

36--39

PL

Wytwarzanie monokrystalicznych materiałów półprzewodnikowych jest techniką zaawansowaną, wymagającą spełnienia szeregu wymagań. Jakość monokryształów zależna jest przede wszystkim od warunków termicznych w strefie krystalizacji, zmiennych zarówno w funkcji współrzędnych przestrzennych jak i czasu. W artykule zaproponowano konstrukcję dwuwzbudnikowej nagrzewnicy indukcyjnej, umożliwiającej generację i kontrolę profili temperaturowych we wsadach, w szerokim zakresie. Omówiono konstrukcję modelu urządzenia oraz uzyskane charakterystyki eksploatacyjne. Wykonane prace badawcze, oprócz wykazania możliwości tej techniki grzewczej, stanowiły podstawę do prezentacji charakterystycznych cech oraz problemów przy modelowaniu urządzeń tej klasy.

EN

Processing of semiconducting materials is a very advanced and complex technique. The quality of crystals depends on several factors, especially on temperature filed within the crystallization zone. In the article, the new two inductors induction heating system was presented. The system enables for generation and precisely control of different temperature profiles within the workpieces. Some details and characteristic of the model were discussed. Tests of device were used to show basic problems of numerical modeling of such devices.

2

Układ sterowania stanowiska do monokrystalizacji SiC jako element systemu CIM

Czerwiński M., Orzyłowski M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 7

110-113

PL

Artykuł omawia na wstępie sterowanie prototypowego stanowiska do monokrystalizacji SiC. Ze względu na perspektywę budowy linii produkcyjnej, wyposażonych w tego rodzaju stanowiska, zaprezentowana jest też koncepcja rozwoju systemu sterowania. Jej celem jest komputerowa integracja całej linii z możliwością włączenia jej w dalszej kolejności w komputerowo zintegrowany system wytwarzania (CIM). Jako priorytety przyjęto niezawodność działania linii oraz zwiększanie wydajności i jakości produkcji na bazie analizy zarejestrowanych przebiegów procesów produkcyjnych.

EN

The paper at the beginning describes the control of the prototype system for the growth of SiC crystals. Taking into account the possibility of building of the production line equipped with such systems the conception of control system development is presented also. The aim is computer integration of the whole line with possibility inclusion in computer integrated manufacturing system (CIM). The reliability of the line functioning and increasingy of productivity and quality of the products carried out on the basis of process data collection analysis has been chosen as the priorities.

3

Modelowanie numeryczne w procesie projektowania urządzeń do wytwarzania materiałów półprzewodnikowych

Wesołowski M., Niedbała R., Czaplicki A.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 2

102-106

PL

Nowoczesne materiały półprzewodnikowe wytwarzane są przy wykorzystaniu różnorodnych metod monokrystalizacji, najczęściej z fazy ciekłej lub gazowej. Stopień złożoności procesów wytwórczych skutkuje w wielu przypadkach niedostateczną jakością uzyskiwanych monokryształów, co wynika między innymi z konstrukcji urządzeń przeznaczonych do monokrystalizacji, jak i niepoprawnie dobranych charakterystyk eksploatacyjnych. W pracy skupiono się na procesach monokrystalizacji węglika krzemu oraz arsenku galu, będących materiałami o szerokim spektrum zastosowań. Zaprezentowane zostały modele numeryczne umożliwiające prowadzenie szeroko rozumianej optymalizacji konstrukcji urządzeń oraz procesów wytwórczych pod kątem minimalizacji defektów wytwarzanych monokryształów.

EN

The article deals with some aspects of thermal field modeling in vertical gradient freeze and physical vapour transport technique used for crystals growing. The basics and quality of using new methods of crystals growing were discussed. A global two-dimensional model of multi - zone furnace was created for accurate calculations of heat transfer phenomenon in that cases. The numerical model and calculating procedure can be used in the designing process of new furnaces.

4

Problemy wzrostu monokryształów fosforku galu (GaP) o średnicy 4" i orientacji < 100 > oraz < 111 >

Orłowski W., Mirowska A., Hruban A., Strzelecka S.

Materiały Elektroniczne

|

2010

|

T. 38, nr 2

9-19

PL

Opracowano warunki otrzymywania monokryształów fosforku galu (GaP) o średnicy 4" i orientacji < 100 > oraz < 111 >. Skonstruowano układy termiczne dla urządzenia MarkIV, w których można otrzymywać metodą Czochralskiego z herme-tyzacją cieczową (LEC - Liąuid Encapsulated Czochralski) duże monokryształy GaP. Zbadano termiczne warunki wzrostu kryształów. Doświadczalnie określono wpływ niektórych elementów układu termicznego na kształt pola temperatur w obszarze wzrostu kryształów. Otrzymano monokryształy GaP o średnicy 4" i orientacji < 100 > oraz < 111 >. Zbadano ich własności elektryczne i strukturalne.

EN

Technological parameters for growing 4"(GaP) single crystals in < 100 > and < 111 > direction were investigated. Thermal systems were constructed for MarklV puller, which allow growing GaP single crystals with big diameter by Liquid Encapsulated Czochralski method. The influence of some of the thermal system elements on the temperature field near the growing crystal was experimentally assessed. GaP crystals of 4" in diameter were obtained in < 100 > and < 111 > direction. Electrical and structural parameters were assessed.

5

Badania walidacyjne stanowiska do monokrystalizacji SiC

Grasza K., Tymicki E., Orzyłowski M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2010

|

Vol. 51, nr 7

193-197

PL

Artykuł zawiera wyniki badań walidacyjnych stanowiska do monokrystalizacji węglika krzemu, Które miały na celu potwierdzenie przydatności stanowiska do prowadzenia badań technologicznych hodowli monokryształów SiC. Badania objęły możliwości otrzymywania kryształów o różnych politypach (4H-SIC, 6H-SiC) i jednorodności politypowej powyżej 90%. Zbadano możliwości uzyskania prędkości wzrostu rzędu 1,5 mm/h, a także możliwości wygrzewania podczas fazy studzenia. Wyniki badań były pozytywne.

EN

The paper describes the results of validation tests of the system for silicon carbide monocrystallization. The goal of the test was the confirmation of this system usefulness for technological research of SiC crystal growth. The tests concern the possibility of various polytypes (4H-SIC, 6H-SiC) of homogeneity larger than 90% growth. The possibility of 1.5 mm/h crystal growth rate and holding crystals at cooling temperature were tested also. The results of the tests are positive.

6

The analysis of chosen methods of rapid prototyping of casting models for blades of aircraft engines

Budzik G., Matysiak H., Pacana J., Cygnar M.

Silniki Spalinowe

|

2009

|

R. 48, SC1

283--288

EN

The article presents the analysis of chosen methods of rapid prototyping (RP) having application in process of manufacturing of casting models of blades of aircraft engines. The additive methods and also the diminished methods have been analysed. The numeric controlled milling machine (CNC) MDX-40 production of Roland Company has been used to the creation of models by means of diminished methods. Two additive methods have been chosen: method of stereolithography (SLA) and also method of three-dimensional print (3DP). Research prototypes were manufactured by means of stereolitographic SLA-250 appliance production of 3D Systems Company and also three-dimensional print Z510 Spectrum printer production of Z Corporation. Manufactured casting models were researched under the angle of application to manufacturing ceramic casting forms. Analysis of described methods concerned determining of possibilities of application of presented methods for manufacturing of models of aircraft engines’ blades. There was determined also a range of application of presented methods on respective stages of technological process of manufacturing of models and casting forms for manufacturing of blades of aircraft engines’ turbine in process of mono- crystallization and also directional crystallization.

PL

Artykuł przedstawia analizę wybranych metod szybkiego prototypowania mających zastosowanie w procesie wytwarzania modeli odlewniczych łopatek silników lotniczych. Analizie zostały poddane metody przyrostowe oraz metoda ubytkowa. Do wykonania modeli metodą ubytkową została wykorzystana sterowana numerycznie (CNC) frezarka MDX-40 produkcji firmy Roland. Jako metody przyrostowe zostały wybrane: metoda stereolitografii (SLA) oraz metoda druku trójwymiarowego (3DP). Prototypy badawcze zostały wykonane za pomocą urządzenia stereolitograficznego SLA 250 produkcji 3D Systems oraz trójwymiarowej drukarki Z510 Spectrum produkcji Z Corporation. Wytworzone modele odlewnicze były przebadane pod kątem zastosowania do wykonywania ceramicznych form odlewniczych. Analiza opisanych metod polegała na określeniu możliwości zastosowania przedstawionych metod do wykonania modeli łopatek silników lotniczych. Określony został również zakres zastosowania przedstawionych metod na poszczególnych etapach procesu technologicznego wytwarzania modeli i form odlewniczych dla wytwarzania łopatek turbin silników lotniczych w procesie monokrystalizacji oraz krystalizacji kierunkowej.

7

Wzrost monokryształów antymonku galu w kierunku <111> oraz <100> metodą Czochralskiego

Mirowska A., Orłowski W., Bańkowska A., Hruban A.

Materiały Elektroniczne

|

2009

|

T. 37, nr 2

3-15

PL

Do otrzymywania monokryształów antymonku galu o orientacji <111> oraz <100> zastosowana została zintegrowana z syntezą in-situ zmodyfikowana metoda Czochralskiego. Zbadano wpływ parametrów technologicznych procesu wzrostu na własności elektryczne niedomieszkowanych monokryształów GaSb. Uzyskano niedomieszkowane monokryształy GaSb typu p o koncentracji dziur w zakresie 1 ÷ 2 x 10^17 cm -³ i ruchliwości 600 ÷ 700 cm²/Vs (w 300 K). Przeprowadzono również próby domieszkowania na typ n oraz typ p. Zbadano wpływ koncentracji domieszki (Te, Si), jak też sposobu jej wprowadzania (Si), na własności elektryczne otrzymanych kryształów.

EN

The aim of this work was to find out technological conditions for growing undoped gallium antimonide (GaSb) single crystals in <111> and <100> direction. Integrated process of in-situ synthesis and modified Czochralski crystal growth has been applied. The influence of charge material purity as well as other technological parameters on electrical properties of GaSb crystals was investigated. Undoped gallium antimonide single crystals were obtained with carrier concentration in the range 1 ÷ 2xl0^17 cm -³ and carrier mobility 600 ÷ 700 cm²Vs. First attempts of doping GaSb were made. The influence of doping (the way of doping and dopant quantity) on crystal parameters was also investigated.

8

Symulacja procesów monokrystalizacji materiałów półprzewodnikowych metodą VGF

Łobodziński W., Wesołowski M., Wiechowski J., Wolf-Łysiak D., Orzechowski Z.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2009

|

Vol. 50, nr 7

161-164

PL

W artykule omówiono wybrane aspekty modelowania pól temperatury w procesie produkcji monokryształów za pomocą techniki VGF. Omówiono podstawy, oraz zalety nowoczesnych technik monokrystalizacji. Opracowano algorytm obliczeniowy, pozwalający na precyzyjną symulację zjawisk cieplnych, zachodzących podczas wspomnianych procesów technologicznych. Opracowany algorytm modelowania może być przydatny w procesie projektowania nowoczesnych urządzeń, oraz charakterystyk roboczych, pozwalających na uzyskiwanie monokryształów o pożądanych parametrach.

EN

The article deals with some aspects of thermal field modeling in vertical gradient freeze technique used for crystals growing. The basics and quality of using new methods of crystals growing were discussed. A global two-dimensional model of multi-zone furnace was created for accurate calculations of heat transfer phenomenon in this case. The numerical model and calculating procedure can be used in the designing process of new furnaces.

9

Parametry technologiczne stanowiska do monokrystalizacji SiC

Orzyłowski M., Rudolf Z.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2009

|

Vol. 50, nr 7

150-154

PL

W artykule jest omówiona konstrukcja oraz wyniki badań stanowiska do monokrystalizacji SiC, które zostało opracowane w ITR. Zbadane zostały możliwości zapewnienia właściwej atmosfery gazowej oraz sterowanie temperaturą procesu. Wykazano spełnienie wysokich wymagań czystości procesu oraz wymagań wysokiej jakości sterowanie programowanym ciśnieniem. Stwierdzono także możliwość kształtowania w dużym zakresie zmiennego gradientu temperatury w tyglu oraz wysoką jakość programowej regulacji temperatury tygla, uzyskane dzięki nowej konstrukcji układu grzejnego.

EN

The paper describes the construction and the results of testing of system for SiC monocrystallization developed in ITR. The tests include the gas atmosphere and the temperature of process tests. The assurance of high purity of the process and high quality pressure control are confirmed. Due to new construction of heating system the possibility of temperature gradient creation of the wide range and high quality temperature programmed control in the crucible were achieved.

10

System dwupętlowej programowej regulacji temperatury stanowiska do monokrystalizacji SiC

Orzyłowski M., Łobodziński W.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2008

|

Vol. 49, nr 3

95-99

PL

Omówiono syntezę struktury układu regulacji pieca do monokrystalizacji SiC z dwusekcyjnym grzejnikiem grafitowym. Opisano etap modelowania matematycznego rozkładów pól temperatury w projektowanym piecu. W celu opracowania struktury układu regulacji posłużono się uproszczonym modelem pieca o stałych skupionych 6. rzędu. W wyniku analizy macierzy sterowania optymalnego dla tego modelu dokonano redukcji układu sterowania do suboptymalnej dwupętlowej postaci. Następnie oparto się na analizie transmitancji operatorowych, wartości własnych macierzy stanu oraz odpowiedzi czasowych układów ze sprzężeniem zwrotnym, a także na symulacji programowej regulacji pieca. Efektem badań jest koncepcja suboptymalnego układu regulacji temperatury pieca, zawierającego dwie niezależne pętle regulacji typu PID.

EN

The paper describes the synthesis of the control system structure of the furnace for SiC monocrystallization equipped with two-section graphite heater. The synthesis was done at the stage of mathematical modeling of temperature distribution in the furnace. For this purpose the simplified 6-th order lumped constant model of the furnace was used. As a result of the optimal control matrix analysis the reduction to the double-loop suboptimal control system was done. Then the analysis based on transfer functions, eigenvalues of state matrix, time step responses of the closed-loop systems and simulation of programmed control of the furnace was applied. As the final effect the conception of suboptimai double loop control system with PID controllers was worked out.

11

Stanowisko do monokrystalizacji SiC

Łobodziński W., Orzyłowski M., Rudolf Z., Orzechowski Z., Kozłowski J., Wiechowski J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2008

|

Vol. 49, nr 12

70-74

PL

Na wstępie artykuł omawia przebieg procesu monokrystalizacji węglika krzemu. Następnie prezentuje budowę stanowiska do tego celu oraz jego najważniejsze bloki składowe. Układ grzejny jest wykonany jako dwusekcyjny pionowy rurowy rezystancyjny piec grafitowy, pracujący do temperatury 2300 C i zasilany ze źródeł prądu stałego o mocy 60 kW. Piec jest umieszczony w komorze próżniowej. Ze względu na wymagania procesu oraz zastosowanie grafitowych grzejników i izolacji konieczne jest odpompowywanie komory pieca do poziomu wysokiej próżni, napełnienie jej gazem obojętnym oraz regulacja zmian poziomu próżni podczas procesu. Z tego względu artykuł omawia konfigurację i działanie układu wytwarzającego odpowiednią atmosferę komory pieca. Ostatnia część artykułu jest poświęcona układowi komputerowego sterowania stanowiskiem.

EN

The initial part of the paper describes the process of silicon carbide monocrystals production. Next the paper presents the construction of the system for this purpose and its most important blocks. The heating system is realized as two-section vertical tubular graphite resistance furnace working up to 2300 C and supplied from 60 kW DC sources. The furnace is placed in the vacuum chamber. For the sake of process requirements and graphite heaters and insulation application it is necessary to pump out the air from the chamber to high-vacuum level, fill it up by inert gas and control of vacuum level changes during the process . For these reason the paper describes the configuration and operation of the system providing the proper atmosphere of the furnace chamber. The last part of the paper is devoted to computer control system.