Tungku kristal growth
Tungku kristal growth atau Tanur kristal growthadalah peralatan berupa tungku industri khusus yang digunakan untuk menumbuhkan ingot kristal tunggal, tetapi juga dapat diterapkan untuk memadatkan ingot polikristalin, atau digunakan untuk menghasilkan kristal tunggal semikonduktor, garam, logam, dan batu permata sintetis. Tungku industri dapat digunakan untuk pertumbuhan kristal menggunakan berbagai metode berbeda. Tungku penumbuh growth kristal silikon adalah peralatan khusus yang digunakan untuk menumbuhkan ingot silikon kristal tunggal, yang merupakan bahan penyusun berbagai perangkat elektronik.[1]
Kristal adalah bahan dengan struktur mikroskopis yang sangat teratur dari unsur-unsur penyusunnya yang membentuk kisi kristal. Proses pembentukan kristal disebut kristalisasi.
Pertumbuhan kristal merupakan tahapan penting dalam proses kristalisasi dan ada banyak metode yang digunakan untuk mendorong proses ini. Tungku industri dapat digunakan untuk pertumbuhan kristal menggunakan berbagai metode berbeda untuk pertumbuhan kristal.
Metode Bridgman – Stockbarger Metode Bridgman – Stockbarger adalah pendekatan metode ganda, dan kedua teknik yang terlibat serupa namun memiliki perbedaan yang berbeda. Metode ini terutama digunakan untuk menumbuhkan ingot kristal tunggal, tetapi juga dapat diterapkan untuk memadatkan ingot polikristalin.
Dalam metode ini, tungku industri digunakan untuk memanaskan bahan polikristalin di atas titik lelehnya dan bahan tersebut kemudian didinginkan secara perlahan di ujung wadah tempat benih kristal berada. Bahan benih ditanam melalui metode ini dan secara bertahap terbentuk di sepanjang wadah.
Perbedaan antara kedua teknik ini sangat halus, karena keduanya menggunakan tungku industri dengan gradien suhu dari atas titik leleh bahan hingga pendinginan lambat. Gradien untuk metode Bridgeman dihasilkan di pintu keluar tungku dan relatif tidak terkendali, sedangkan metode Stockbarger memodifikasi tekniknya dengan memperkenalkan rak yang memisahkan dua tungku berpasangan dengan suhu di atas dan di bawah titik beku. Perubahan ini memungkinkan kontrol yang lebih baik terhadap gradien suhu.
Metode pertumbuhan kristal Czochralski digunakan untuk menghasilkan kristal tunggal semikonduktor, garam, logam, dan batu permata sintetis. Metode ini melibatkan penggunaan tungku industri untuk melebur suatu bahan dalam wadah untuk mengekstraksi ingot silinder kristal tunggal yang besar dari lelehan tersebut.
Dalam metode ini, kristal benih diturunkan ke dalam lelehan hingga menyentuh bagian atas bahan leleh, yang menyebabkan lelehan berada dalam kesetimbangan sebelum benih perlahan-lahan diangkat keluar dari lelehan. Saat ia diangkat dari lelehan, kristal terbentuk ke bawah.
Tungku Silikon Monokristalin Czochralski adalah peralatan khusus yang digunakan untuk produksi silikon monokristalin, yang banyak digunakan dalam industri semikonduktor untuk pembuatan komponen elektronik. Metode Czochralski melibatkan peleburan silikon polikristalin dengan kemurnian tinggi dalam wadah dan kemudian menarik satu batangan kristal dari lelehan, yang kemudian diiris menjadi wafer untuk diproses lebih lanjut.
Lihat pula
suntingReferensi
sunting- ^ https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0019057898000433 Control and design of crystal growth furnace