Регистрация / Вход
Прислать материал

Автоматизация процесса получения поликристаллического кремний методом водородного восстановления трихлорсилана

Фамилия
Шабунина
Имя
Екатерина
Отчество
сергеевна
Номинация
Металлургия
Институт
Институт информационных технологий и автоматизированных систем управления (ИТАСУ)
Кафедра
Автоматизации
Академическая группа
АРМ-13-1
Научный руководитель
д.т.н Шапкарина Г.Г.
Название тезиса
Автоматизация процесса получения поликристаллического кремний методом водородного восстановления трихлорсилана
Тезис

Введение

Процесс получения поликристаллического кремния протекает  в реакторе восстановления.Основная задача- получение высокоочищенного кремния с наименьшими потерями.Для этого необходимо поддерживать температуру в границах определенного коридора с помощью изменения силы тока, так как при определенных температурах ухудшается качество стержня кремния.В данной работе предлагается возможная структурная схема управления реактором для обеспечения оптимальных ростовых условий кремниевого стержня.

Теоретическая часть

Метод восстановления трихлорсилана  происходит в реакторе водородного восстановления.Вначале из реактора тщательно откачивают воздух и всю систему промывают водородом.Сырьем для получения металла служит парогазовая смесь(ПГС), состоящая из паров трихлорсилана(ТХС) и водорода.В реакторена специальных токоподводах установлено П-образные кремниевые стержни.Эти стержни нагреваются при пропускании по ним электрического тока до температуры 1200°С  и на них осаждается выделяющийся кремний.

Экспериментальная установка

Рисунок 1

Методика измерений

В данной работе предлагается каскадная двухконтурная система управления реактором с программным заданием изменения величины тока через стержни и диаметра стержней для обеспечения максимального выхода целевого продукта–поликристаллического кремния. Введение внутреннего быстрого контура по каналу «сопротивление» обусловлено существенной тепловой инерционностью объекта управления и направлено на компенсацию возмущений по температуре.При этом используется интегральная переменная – сопротивление стержня, а не точечное измерение внешним прибором, что является плюсом, так как система получается более чувствительной к возмущениям и менее инерционная.Внешний контур по температуре необходим для автоматизированной программы роста диаметра.

Результаты

Рисунок 2

Выводы

На данном этапе работы были изучены основные понятия, свойства кремния, способы получения и факторы, влияющие на данный процесс. Также был рассмотрен процесс получения поликристаллического кремния как объект управления и разработана структурная схема модели управления реактором восстановления.

Список литературы

Гадалова О. Создание производства поликристаллического кремния электронного качества из моносилана.