ما هي عملية ذرّ التفاعل في فرن اختزال البولي سيليكون؟

ما هوRالفعلAتَطْويرPأوليسيكونRالتعليمFجرة

فرن اختزال البولي سيليكون هو المعدات الأساسية لإنتاج البولي سيليكون، ويشير تفاعل ذرات فرن اختزال البولي سيليكون إلى تفاعل التكسير الحراري للكلوروسيلان في فرن الاختزال بسبب عمل درجة الحرارة العالية، مما ينتج عنه مسحوق سيليكا ناعم، والذي يشكل ضبابًا في مساحة الطور الغازي في الفرن، أي ما يسمى ظاهرة الذرات. إذا تُركت دون رادع، يمكن أن تؤدي هذه الذرات إلى جزيئات غير منتظمة أو طبقات داخلية على سطح قضبان البولي سيليكون، مما يؤثر على جودة المنتج.

بعد حدوث ظاهرة الذرة، تحدث عادة تغييرات في المعلمات:

· ترتفع درجة حرارة غاز العادم المختزل بسرعة؛

· ينخفض ​​جهد التخفيض بسرعة؛

· تقل أيضًا قوة تفاعل الاختزال بسرعة

· ترتفع درجة حرارة مياه عودة الماء إلى الفرن.

هناك العديد من الأسباب التي تؤدي إلى التذرية في فرن اختزال البولي سيليكون، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر ارتفاع درجة حرارة سطح قضيب البولي سيليكون في فرن الاختزال، أو عدم كفاية تدفق الهيدروجين للمواد الخام، أو عدم كفاية التدفق الكلي للمواد الخام، أو محتوى ثنائي كلوريد السيليكون غير المناسب. تشمل التدابير التي يمكن اتخاذها للتحكم في التذرية تقليل درجة حرارة سطح القضيب، أو زيادة تدفق الهيدروجين، أو زيادة إجمالي تدفق المواد الخام، أو التحكم في محتوى ثنائي كلورو ثنائي الهيدروجين السيلان.

إن معدل التدفق الكلي للمادة غير كافٍ أو أن محتوى ثنائي كلورو ثنائي الهيدروجين من السيليكون غير مناسب. تشمل التدابير التي يمكن اتخاذها للتحكم في التذرير تقليل درجة حرارة سطح القضيب، أو زيادة تدفق الهيدروجين، أو زيادة إجمالي تدفق المواد الخام، أو التحكم في محتوى ثنائي كلورو ثنائي الهيدروجين من السيلان.

بالإضافة إلى ذلك، مع تعميق البحث حول التحكم الأمثل في فرن الاختزال، وجد أن فرن الاختزال يمكن أن يكون له تأثير تقليل استهلاك الطاقة في ظل حالات ذرية مختلفة. لتحقيق درجة معينة من تشغيل حافة بطاقة حدود الذرات، والتي لا يمكنها فقط تقليل استهلاك الطاقة، بل تضمن أيضًا جودة المنتج. ومع ذلك، نظرًا لعدم وجود طرق فعالة للكشف عن درجة الذرات، فإن استراتيجيات التحكم الحالية يصعب تحقيق نتائج مرضية.

من أجل حل هذه المشكلة، تم اقتراح نظام وطريقة للكشف عن درجة ذرات تفاعل اختزال البولي سيليكون، بما في ذلك جهاز كشف غاز العادم ووحدة تحكم مركزية. من خلال الكشف عن تغيير محتوى دخان السيليكا في غاز العادم، يراقب النظام رقميًا درجة الذرات في الفرن في الوقت الفعلي، ويمكن للمشغل ضبط معلمات فرن الاختزال في الوقت المناسب وفقًا لنتائج الكشف لتحقيق التحكم الأمثل.

بالإضافة إلى ذلك، تم اقتراح طريقة للكشف عن الذرات في فرن الاختزال المصنوع من البولي سيليكون، والتي تقيس قيمة تركيز الغبار عن طريق تركيب كاشف غبار على خط أنابيب مخرج غاز العادم، وتحسب النطاق والتباين للحكم على درجة الذرات في الفرن، وذلك لتوجيه المشغل لإجراء التعديلات. يساعد تطبيق هذه التقنيات على تحسين جودة التحكم في فرن الاختزال، وتقليل صعوبة التشغيل، وضمان جودة منتجات البولي سيليكون.