Модернизация теплового узла установки по выращиванию монокристаллов сапфира методом Киропулоса

Актуально для установок, масса кристалла которых более 60 кг.
Основная модернизация сводится к применению нагревателя нового типа.

Стандартный нагреватель

Модернизированный нагреватель

Преимущества нового нагревателя:

• отсутствие нагревательных элементов в нижней части теплового узла (под тиглем);
•  все вольфрамовые прутки прямые, отсутствуют гнутые элементы, что обеспечивает более высокую надежность нагревателя (30 процессов без единого слома), общий срок службы нагревателя увеличивается в два раза по сравнению со стандартным;
•  более низкая цена, за счет уменьшения количества вольфрамовых прутков, отсутствия WRe проволоки и упрощения изготовления нагревателя;
•  изменение температурного поля, благодаря которому происходит изменение осевого и радиального градиента в расплаве. Уменьшение осевого градиента приводит к улучшенному прорастанию конуса кристалла. Увеличение радиального градиента приводит к уменьшению залипания кристаллов.

После модернизации теплового узла, мы получили возможность управлять формой фронта кристаллизации растущего кристалла. В определенные периоды роста кристалла появилась возможность изменять теплоотвод от стойки.

Максимальный теплоотвод

Средний теплоотвод

Минимальный теплоотвод

Благодаря управляемому фронту кристаллизации можно получать практически бездефектные кристаллы. Используя наше обновленное программное обеспечение, в котором все операции во время роста кристалла максимально автоматизированы, мы добились стабильных высоких результатов.

Модернизация теплового узла позволила нам получить следующие результаты:

• снижение электропотребления установки на 15-20 %;
• увеличение выхода годных на 15-30 %;
• сокращение эксплуатационных расходов за счет повышения надежности нагревателя, его долговечности и снижения стоимости.