一种用于SiC单晶生长炉的增强型控温方法和控温系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于SiC单晶生长炉的增强型控温方法和控温系统，先通过测温仪获取坩埚的实时温度T<subgt;PV</subgt;并反馈至控制器，控制器基于实时温度和已知的期望温度通过PID计算得到初步输出值u(t)；控制器基于u(t)，再结合T<subgt;PV</subgt;和加热电源实时输出值进行处理，得到加热电源的输出设定值并作为最终输出值u’(t)去控制加热电源，实现坩埚温度的控制。处理过程中，同时考虑加热过程中当前坩埚温度是否存在干扰、前后时刻坩埚温度波动以及前后时刻加热电源输出波动是否在允许波动范围内。本发明专利技术不仅能够规避外界干扰因素给控温系统带来的不良影响，并且能够同时保证单晶生长控温过程中坩埚温度和加热电源输出的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及sic单晶生长炉控温改进，具体涉及一种用于sic单晶生长炉的增强型控温方法和控温系统，属于sic单晶生长。

技术介绍

1、物理气相传输法（pvt）是制备碳化硅（sic）晶体的主流方法之一。pvt法生长sic单晶，通常将sic晶体作为籽晶放置在石墨坩埚顶部，将si和c粉末作为料源放置在石墨坩埚底部，设计感应线圈进行加热，温度达到2300℃左右，并且控制生长温度梯度，同时通入氩气来控制生长室气压。在晶体生长过程中，籽晶粘贴在顶部，温度较低，底部的sic料源温度较高，两者之间存在一定的温度梯度。晶体生长过程中，料源升华成气相物质并在冷端的籽晶上结晶，就获得了sic单晶。

2、sic单晶生长过程采用红外测温的方式，其加热及测温系统示意图如图1所示。石墨坩埚1位于石英腔室2内部，坩埚1外部使用保温碳毡3进行包裹，测温仪4通过安装支架7安装在上炉盖8上，测温仪4透过石英观察窗5监测石英腔室内石墨坩埚中心孔的温度，实际工艺生长过程中需要对该温度进行严格控制，以保证获得合格的晶体。在sic单晶生长过程中，由加热电源输出中频电流至加热线圈6，加热线本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于SiC单晶生长炉的增强型控温方法，其特征在于：按如下步骤进行，

2.根据权利要求1所述的一种用于SiC单晶生长炉的增强型控温方法，其特征在于：步骤2）中，最终输出值u’(t)按如下方法确定，

3.一种用于SiC单晶生长炉的增强型控温系统，包括加热电源、加热线圈、测温仪和控制器，测温仪的输出接控制器，在控制器内设有含有PID模块的温控单元，PID模块用于根据测温仪得到的坩埚实时温度和已知的期望温度来计算加热电源的控制参量；控制器与加热电源连接以控制加热电源的加热功率；其特征在于：在温控单元内还设有增强型控制模块，增强型控制模块同时与PID模块、测温仪和加...

【技术特征摘要】

1.一种用于sic单晶生长炉的增强型控温方法，其特征在于：按如下步骤进行，

2.根据权利要求1所述的一种用于sic单晶生长炉的增强型控温方法，其特征在于：步骤2）中，最终输出值u’(t)按如下方法确定，

3.一种用于sic单晶生长炉的增强型控温系统，包括加热电源、加热线圈、测温仪和控制器，测温仪的输出接控制器，在控制器内设有含有pid模块的温控单元，pid模...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨钦淞，路宙山，
申请(专利权)人：重庆原石智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：