Molekulärstrahlverlängerung MBE flüssiger Stickstoff-Kryotemperatursystem

Molekulärstrahlverlängerung MBE flüssiger Stickstoff-KryotemperatursystemEs ist eine Schlüsseltechnologie zur Herstellung von hochwertigen Monokristallfolien im Ultravakuum. Um Materialreinheit und präzise Schnittstellensteuerung zu erreichen,MBEDas System muss die Wärmestrahlung und die Restgasverschmutzung aus dem Inneren des Hohlraums effektiv unterdrücken. Flüssiges Stickstoffkühlsystem spielt hier.“Tieftemperaturverteidiger'Die Rolle.

Einer, Flüssiger Stickstoff KühlsystemMBEKernfunktionen und Bedeutung

Flüssiger Stickstoff Kühlsystem durch seine-196°C（77KBei extrem niedrigen Temperaturen werden hauptsächlich die folgenden drei Schlüsselfunktionen realisiert:

1. Wärmestrahlungsschutz (Kryosicherung）：MBEWärmequellen in der Wachstumskammer (z. B. Substratheizblöcke,effusionszelleTemperaturen von bis zu Hunderten oder sogar Tausenden Grad erzeugen starke Wärmestrahlung. Diese Wärmestrahlung erwärmt direkt oder indirekt andere Komponenten (z. B. Hohlwände, Verschlüsse), verursacht ihre Entgassung, zerstört das Vakuum und wird zu einer Verschmutzungsquelle. Flüssiger Stickstoff Kaltfalle undUmhüllenDurch die Absorption dieser Wärmestrahlung wird die Hintergrundwärmelast der Kammer erheblich reduziert und die Wärmestabilität des Systems erhalten.

2. Erfassung von Restgasen (Kryopumpen / Gettering）： Selbst im Hochvakuum sind in der Kammer noch Spuren von restlichen Gasmolekülen vorhanden (z.B.H₂ O, CO, CO ₂, O₂usw.). Diese Moleküle werden zu tödlichen Verunreinigungen, sobald sie an der Oberfläche des wachsenden Gitters adsorbiert werden. Flüssiger Stickstoff kühlt die Oberfläche (insbesondere die innere Umhüllung kalten Bildschirm) wie ein“Tieftemperaturaufnehmer'Wenn die restlichen Gasmoleküle auf ihre Oberfläche stoßen, werden sie durch den Verlust der kinetischen Energie festgehalten.“einfrieren'Absorption, wodurch diese Schadstoffe effektiv aus der Vakuumumgebung entfernt werden, um eine“Super sauber'Wachstumsumfeld. Dies ist, um eine hohe Migrationsrate Halbleitermaterialien (wieGaAs、AlGaAs(Voraussetzung).

3. Schutz von Schlüsselkomponenten： Flüssiges Stickstoffsystem wird auch häufig zur Kühlung verwendetMBEEin weiteres KernteilReflexive Elektronendiffraktion (RHEED(Waffen)。RHEEDDie Pistole erzeugt während der Arbeit eine große Menge Wärme, und wenn sie nicht effektiv gekühlt wird, können ihre eigenen thermischen Veränderungen und Entgassungen die Stabilität und den Vakuumgehalt des Elektronenstrahls ernsthaft beeinflussen. Flüssiger Stickstoff Kühlung gewährleistetRHEEDDie Stabilität und Präzision des Signals gewährleisten die Überwachung des Kristallwachstums in Echtzeit vor Ort.

Parameter des Molekularstrahlverlängerungssystems für flüssigen Stickstoff MBE

Zwei, Zusammensetzung und Arbeitsprinzip von Flüssigstickstoffkühlungssystemen

Eine komplette ReiheMBEFlüssiger Stickstoff-Förder- und Zirkulationssysteme bestehen in der Regel aus folgenden Teilen: (Konfiguration nach Kundensystemsituationen erforderlich)

1. Flüssiger Stickstoff-Speichertank/oder kleiner flüssiger Stickstoff Duva： Große Tanks im Freien oder abnehmbare Dual Flaschen zur Speicherung flüssiger Stickstoffe.

2. Vakuum-isolierte Wärmeübertragungsleitungen： Verbinden von Flüssigstickstoffspeicherbehältern undMBEDie Rohrleitung des Hosts mit seiner doppelschichtigen Vakuumstruktur minimiert den Verdampfungsverlust von flüssigem Stickstoff während des Transports.

3. Flüssiger Stickstoff Reinigungssystem:Das heißt, der Gas-Flüssigkeits-Trenner, der komplette Satz von flüssigem Stickstoff-Übertragungssystem ist ein unverzichtbares Gas-Flüssigkeits-Trennersystem, das zum Reinigen von Flüssigkeitsstoff verwendet wird, der während der Rohrleitungsübertragung verdampft wird, und das Gas abgibt, um die Systemtemperatur niedrig zu halten.

4. Verteilung und Steuerung (Verteilungs- und Steuerungseinheit）： Das System“Gehirn'In der Regel umfassen:

• Flüssigkeitsspiegelsensoren (Niveausensor）： Echtzeit-Überwachung des Flüssigstickstoffspiegels in der Kaltfalle.

• Elektromagnetventile (Elektromagnetventile）： Steuern Sie die Injektion und den Abschnitt von flüssigem Stickstoff anhand des Spiegelsignals.

• Drucksensor： Anpassung des Transportdrucks.

• Sicherheitsleistungsventil (Sicherheitsleistungsventil）： Installieren Sie ein Entspannungsventil an den Systemknoten, um sicherzustellen, dass der Systemdruck nicht zu hoch ist und Gefahren verhindert werden.

5. Kalter Kopf./kalte Falle)Kaltkopf / Kryoshülle）： Installiert inMBEEndkühlteil im Inneren der Kammer. In der Regel ist es um eine Metallwand herum, die sich um den Wachstumsbereich herum befindet, die innerlich mit einer Platte oder einer Zwischenschicht versehen ist. Flüssiger Stickstoff zirkuliert darin, wodurch die Außenoberflächentemperatur auf ein niedriges Niveau sinkt.

Arbeitsabläufe des Systems：
Flüssiger Stickstoff-Spiegelsensor erkennt, dass der Spiegel in der Kaltfalle unter dem Einstellwert liegt, sendet ein Signal an die Systemprogrammierungssteuerung, die Steuerung öffnet das Magnetventil, flüssiger Stickstoff empfängt den Systemsteuermodus im Tank, druckt automatisch auf und strömt durch die Vakuumrohrung in die Kaltfalle, so dass der Spiegel schließlich auf den Einstellwert steigt und das Magnetventil geschlossen wird. Flüssiger Stickstoff nimmt den durch Wärmeverdampfung gebildeten Stickstoff in der Kaltfalle auf und entlässt das System sicher über spezielle Abgasleitungen.