Перевод названия: АЛГОРИТМ КОНТАКТНОГО МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЯ ТЕКУЩЕЙ ПЛОЩАДИ КРИСТАЛЛОВ, ВЫРАЩИВАЕМЫХ СПОСОБОМ ЧОХРАЛЬСКОГО
Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2019
Идентификатор DOI: 10.31772/2587-6066-2019-20-4-485-496
Ключевые слова: выращивание, кристаллы, датчик уровня расплава, growth, crystals, melt level sensor
Аннотация: For crystals grown from the liquid melt according to the Czochralski method when monitoring and controlling the current crystal area based on the contact measurement method, the requirements for improving the accuracy of measuring the crystal area on the cylindrical part of the growth are determined. To eliminate errors due to the Показать полностьюaccuracy of stabilization of the melt level in the crucible, an algorithm for the operation of the crystal growing unit is proposed which is performed by the programm using the control system. The evaluation time of the control signal on the growing crystal cylindrical part is taken as the sampling time of a given number of crucible movement pulses. The calculation of the control signal starts at the time of the melt level sensor closure, the calculation of the control signal ends at the time of the melt level sensor closure as well, provided that a given number of crucible movement pulses is sampled. The control signal evaluation time in the previous control cycle is used in the current cycle to calculate the melt level sensor closing and opening pause. In the control system at the moment of the contact sensor closure a pause of the closed and the same subsequent pause of the open state of the level sensor is held. During pauses, the status of the contact sensor is not analyzed by the control system and the control of the crucible ascent occurs at a slowed down and accelerated rate of the crucible ascent during “conditionally” closed and “conditionally” open states of the level sensor. The control system is permanently reset at the end of each control cycle. The program control system provides the above algorithm for controlling the process of growing crystals from the liquid melt according to the Czohralski method, at the same time the accuracy of determining the current area of the grown crystal is about 1 %. Для кристаллов, выращиваемых из жидкого расплава по способу Чохральского, при контроле и управлении текущей площадью кристалла на основе контактного метода измерения, определены требования для повышения точности измерения площади кристалла на цилиндрической части выращивания. Для устранения ошибки из-за точности стабилизации уровня расплава в тигле предложен алгоритм работы установки выращивания кристаллов, выполняемый программно с помощью системы управления. За время оценки сигнала управления на цилиндрической части выращиваемого кристалла принимается время выборки заданного количества импульсов перемещения тигля. Начинается вычисление сигнала управления в момент замыкания датчика уровня расплава, заканчивается вычисление сигнала управления так же в момент замыкания датчика уровня расплава при условии выборки заданного количества импульсов перемещения тигля. Время оценки сигнала управления в предыдущем цикле управления используется в текущем цикле для вычисления паузы замыкания и размыкания датчика уровня расплава. В системе управления в момент замыкания контактного датчика выдерживается пауза замкнутого и последующая пауза разомкнутого состояния датчика уровня. В моменты пауз состояние контактного датчика системой управления не анализируется и управление подъемом тигля происходит с замедленной и ускоренной скоростью подъема тигля в моменты «условно» замкнутого и «условно» разомкнутого состояний датчика уровня. Система управления постоянно обнуляется в момент завершения каждого цикла управления. Программная система управления обеспечивает приведенный выше алгоритм управления процессом выращивания из жидкого расплава кристаллов по способу Чохральского, при этом достигается точность определения текущей площади выращиваемого кристалла порядка 1 %. (Русскоязычная версия представлена по адресу https://vestnik.sibsau.ru/arhiv/)
Журнал: Сибирский журнал науки и технологий
Выпуск журнала: Т. 20, № 4
Номера страниц: 485-496
ISSN журнала: 25876066
Место издания: Красноярск
Издатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева