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單晶生長(cháng)爐是一種用于生長(cháng)單晶材料的設備，以下將從其工作原理、結構組成、應用領(lǐng)域等維度展開(kāi)詳細介紹：
1.工作原理
      直拉法：把多晶材料放入石英坩堝內，用石墨加熱器加熱使其熔化。將籽晶固定在籽晶軸上，插入熔體表面，待籽晶與熔體熔合后，慢慢向上拉籽晶，同時(shí)控制籽晶的旋轉速度，晶體便會(huì )在籽晶下端生長(cháng)。通過(guò)控制拉速、溫度、坩堝轉速等參數，實(shí)現晶體的生長(cháng)，如單晶硅的生長(cháng)大多采用直拉法。
      區熔法：利用高頻感應加熱線(xiàn)圈使多晶材料局部熔化形成熔區，熔區在多晶棒上緩慢移動(dòng)，使熔化的部分在凝固過(guò)程中形成單晶。這種方法主要用于制備高純度的半導體單晶，如鍺單晶、硅單晶等。
2.結構組成
      主機部分：包括機架、爐體、水冷式閥座、晶體提升及旋轉機構、坩堝提升及旋轉機構等。爐體通常采用雙層水冷結構，以保證設備在高溫下的正常運行；晶體提升及旋轉機構和坩堝提升及旋轉機構用于控制晶體和坩堝的運動(dòng)，正確調整籽晶與熔體的相對位置以及晶體的生長(cháng)速度和旋轉速度。
      加熱系統：一般采用石墨加熱器，能夠產(chǎn)生高溫使多晶材料熔化。加熱電源為加熱器提供穩定的電力，全水冷電源裝置配以高頻變壓器，構成新一代高頻開(kāi)關(guān)電源，可提高電能轉換效率。
      真空系統：由真空泵、真空管道、真空計等組成，用于抽出爐內的空氣，建立真空環(huán)境，以減少雜質(zhì)的混入，同時(shí)正確控制爐內的真空度。
      氣體控制系統：主要控制惰性氣體（如氮氣、氦氣、氬氣等）的流量和壓力，保護熔體和生長(cháng)的晶體不受氧化，同時(shí)調節爐內氣氛。
      計算機控制系統：采用 PLC 和上位工業(yè)平板電腦 PC 機，配備大屏幕觸摸式 HMI 人機界面、高像素 CCD 測徑 ADC 系統和具有獨立知識產(chǎn)權的監控系統，可實(shí)現從抽真空、檢漏、爐壓控制、熔料、引晶、放肩、等徑、收尾到停爐全過(guò)程自動(dòng)控制。
3.應用領(lǐng)域
      半導體行業(yè)：用于生產(chǎn)硅、鍺、砷化鎵等半導體單晶材料，這些單晶材料是制造集成電路、晶體管、二極管、太陽(yáng)能電池等半導體器件的基礎。
      光學(xué)領(lǐng)域：可生長(cháng)出激光晶體、光纖晶體、液晶基板和光學(xué)透鏡等光學(xué)器件的單晶材料，用于激光技術(shù)、光通信、成像技術(shù)等領(lǐng)域。
      能源領(lǐng)域：用于制備離子電池材料、陶瓷材料和電子陶瓷材料等無(wú)機材料的單晶，在能源存儲、高溫超導、傳感器等方面有著(zhù)廣泛的應用。
3.型號分類(lèi)：?jiǎn)尉t型號主要有兩種命名方式，一種以投料量來(lái)命名，如 120、150 等型號；另一種以爐室直徑來(lái)命名，如 85 爐是指主爐筒的直徑大小。