তাপীয় ক্ষেত্রের তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট কি?

একক ক্রিস্টাল বৃদ্ধির তাপীয় ক্ষেত্র হল একক স্ফটিক বৃদ্ধির প্রক্রিয়া চলাকালীন উচ্চ-তাপমাত্রার চুল্লির মধ্যে তাপমাত্রার স্থানিক বন্টন, যা একক স্ফটিকের গুণমান, বৃদ্ধির হার এবং স্ফটিক গঠনের হারকে সরাসরি প্রভাবিত করে। তাপীয় ক্ষেত্রকে স্থির-স্থিতি এবং ক্ষণস্থায়ী প্রকারে ভাগ করা যায়। স্থির-স্থিত তাপীয় ক্ষেত্র হল তাপীয় পরিবেশ যেখানে তুলনামূলকভাবে তাপমাত্রা বন্টন করা হয়, যখন ক্ষণস্থায়ী তাপীয় ক্ষেত্রটি চুল্লির তাপমাত্রা ক্রমাগত পরিবর্তিত হয়।

একক স্ফটিক বৃদ্ধির সময়, ফেজ রূপান্তর (তরল পর্যায় থেকে কঠিন পর্যায়) ক্রমাগত ঘটে, যা দৃঢ়ীকরণের সুপ্ত তাপ ছেড়ে দেয়। একই সময়ে, স্ফটিকটি দীর্ঘ এবং দীর্ঘতর টানা হওয়ায়, গলিত পৃষ্ঠটি ক্রমাগত হ্রাস পায় এবং তাপ সঞ্চালন, বিকিরণ এবং অন্যান্য অবস্থার পরিবর্তন হয়। অতএব, তাপীয় ক্ষেত্রটি পরিবর্তনশীল, যাকে গতিশীল তাপ ক্ষেত্র হিসাবে উল্লেখ করা হয়।

---

সলিড-লিকুইড ইন্টারফেস

একটি নির্দিষ্ট মুহুর্তে, চুল্লির প্রতিটি পয়েন্টের একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রা থাকে। আমরা যদি তাপমাত্রা ক্ষেত্রের সমস্ত বিন্দুকে একই তাপমাত্রার সাথে সংযুক্ত করি তবে একটি স্থানিক পৃষ্ঠ পাওয়া যায়। এই স্থানিক পৃষ্ঠে, তাপমাত্রা সর্বত্র একই, যাকে আমরা একটি আইসোথার্মাল পৃষ্ঠ বলি। একক ক্রিস্টাল ফার্নেসের আইসোথার্মাল পৃষ্ঠের পরিবারের মধ্যে, একটি খুব বিশেষ আইসোথার্মাল পৃষ্ঠ রয়েছে যা কঠিন ফেজ এবং তরল পর্যায়ের মধ্যে সীমানা হিসাবে কাজ করে, তাই এটি কঠিন-তরল ইন্টারফেস নামেও পরিচিত। এই কঠিন-তরল ইন্টারফেস থেকে স্ফটিক বৃদ্ধি পায়।

---

তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট

তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট তাপ ক্ষেত্রের একটি বিন্দু A এর তাপমাত্রা থেকে তার চারপাশে একটি সন্নিহিত বিন্দু B এর তাপমাত্রায় তাপমাত্রা পরিবর্তনের হারকে বোঝায়, অর্থাৎ, প্রতি ইউনিট দূরত্বে তাপমাত্রা পরিবর্তনের হার।

মনোক্রিস্টালাইন সিলিকন বৃদ্ধির সময়, তাপীয় ক্ষেত্রে দুটি ফর্ম (কঠিন এবং দ্রবীভূত) থাকে এবং এইভাবে দুটি ধরণের তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট থাকে:

1. স্ফটিকের অনুদৈর্ঘ্য তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট এবং রেডিয়াল তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট।

2. গলে অনুদৈর্ঘ্য তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট এবং রেডিয়াল তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট।

এই দুটি সম্পূর্ণ ভিন্ন তাপমাত্রা বন্টন, কিন্তু কঠিন-তরল ইন্টারফেসে তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট স্ফটিক অবস্থার উপর সর্বাধিক প্রভাব ফেলে। স্ফটিকের রেডিয়াল তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট স্ফটিকের অনুদৈর্ঘ্য এবং অনুপ্রস্থ তাপ পরিবাহী, পৃষ্ঠের বিকিরণ এবং তাপ ক্ষেত্রের অবস্থান দ্বারা নির্ধারিত হয়। সাধারণভাবে বলতে গেলে, তাপমাত্রা কেন্দ্রে বেশি এবং স্ফটিকের প্রান্তে কম। গলিত রেডিয়াল তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট প্রধানত ক্রুসিবলের চারপাশে হিটার দ্বারা নির্ধারিত হয়, তাই তাপমাত্রা কেন্দ্রে কম এবং ক্রুসিবলের কাছাকাছি উচ্চতর হয় এবং রেডিয়াল তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট সর্বদা একটি ইতিবাচক মান।

---

যথাযথ তাপীয় ক্ষেত্রের তাপমাত্রা বিতরণের জন্য প্রয়োজনীয়তা

1. স্ফটিকের অনুদৈর্ঘ্য তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট যথেষ্ট পরিমাণে বড় হওয়া উচিত কিন্তু অত্যধিক নয়, এটি নিশ্চিত করার জন্য যে স্ফটিকের সুপ্ত তাপ অপসারণের জন্য বৃদ্ধির সময় পর্যাপ্ত তাপ অপচয় করার ক্ষমতা রয়েছে।

2. গলে নতুন স্ফটিক নিউক্লিয়াস গঠন প্রতিরোধ করার জন্য গলিত অনুদৈর্ঘ্য তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট তুলনামূলকভাবে বড় হওয়া উচিত; যাইহোক, একটি অত্যধিক বড় গ্রেডিয়েন্ট স্থানচ্যুতি ঘটাতে পারে এবং এর ফলে স্ফটিক ভাঙার সম্ভাবনা রয়েছে।

3. ক্রিস্টালাইজেশন ইন্টারফেসে অনুদৈর্ঘ্য তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্টটি প্রয়োজনীয় সুপারকুলিং ডিগ্রি তৈরি করার জন্য যথাযথভাবে বড় হওয়া উচিত, যা একক স্ফটিক বৃদ্ধির জন্য পর্যাপ্ত চালিকা শক্তি প্রদান করে। এটি খুব বড় হওয়া উচিত নয়, অন্যথায় কাঠামোগত ত্রুটি ঘটবে। এদিকে, রেডিয়াল তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট যতটা সম্ভব ছোট হওয়া উচিত যাতে ক্রিস্টালাইজেশন ইন্টারফেস সমতল হতে থাকে।

থার্মাল ফিল্ড সিস্টেমের কনফিগারেশন এবং উপাদান নির্বাচন মূলত উচ্চ-তাপমাত্রার চুল্লির ভিতরে তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্টের তারতম্য নির্ধারণ করে। সেমিকোরেক্স উচ্চ-গ্রেড সরবরাহ করেC/C কম্পোজিট হিটার, C/C যৌগিক গাইড টিউব, C/C যৌগিক ক্রুসিবলs এবংC/C যৌগিক তাপ নিরোধক সিলিন্ডারআমাদের মূল্যবান গ্রাহকদের কাছে, সর্বোত্তম স্ফটিক বৃদ্ধির গুণমান এবং উত্পাদন দক্ষতা অর্জনের জন্য ভাল-সঞ্চালিত এবং স্থিতিশীলভাবে পরিচালিত একক-ক্রিস্টাল তাপীয় ক্ষেত্র সিস্টেম তৈরি করতে সহায়তা করে।