晶體生長(zhǎng)超低速控制技術(shù)的研究.pdf

1、人工晶體生長(zhǎng)過(guò)程的關(guān)鍵控制技術(shù)以晶體生長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)裝置低速控制、基于生長(zhǎng)模型的等徑控制和晶體生長(zhǎng)系統(tǒng)可視化等技術(shù)最為重要。成份均勻、結(jié)構(gòu)完整、缺陷少的高質(zhì)量晶體生長(zhǎng)主要受到生長(zhǎng)控制技術(shù)和設(shè)備穩(wěn)定精確運(yùn)行等條件的制約，等徑控制精度決定著晶體生長(zhǎng)的成?。坏退龠\(yùn)動(dòng)的速度穩(wěn)定性和速度跟蹤精度主要受摩擦力矩、電機(jī)波動(dòng)力矩等因素影響，高精度且穩(wěn)定的晶體生長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)裝置低速控制技術(shù)是等徑生長(zhǎng)的保障；晶體生長(zhǎng)過(guò)程工藝參數(shù)復(fù)雜、可重復(fù)性差，摸索最佳的生長(zhǎng)工藝參數(shù)周

2、期長(zhǎng)，費(fèi)用高。 依據(jù)激光晶體生長(zhǎng)的工藝要求，完成了低速運(yùn)動(dòng)裝置的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，針對(duì)裝置低速運(yùn)行時(shí)摩擦轉(zhuǎn)矩的不確定性帶來(lái)的速度不穩(wěn)定問(wèn)題，采用具有預(yù)緊力的精密滾珠絲桿副和導(dǎo)軌副；通過(guò)負(fù)載轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算，合理選擇伺服電機(jī)，速度控制回路采用變?cè)鲆娴目刂品桨敢缘窒鞣N干擾因素。 在分析了上稱(chēng)重法自動(dòng)直徑控制技術(shù)工作原理的基礎(chǔ)上，研究了上稱(chēng)重法自動(dòng)直徑控制的機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣控制、系統(tǒng)標(biāo)定等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了晶體瞬時(shí)生長(zhǎng)速率精確而平穩(wěn)

3、的自動(dòng)控制，解決了激光晶體生長(zhǎng)中自動(dòng)直徑控制的難題。建立了晶體生長(zhǎng)過(guò)程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了過(guò)程數(shù)據(jù)的備份、查詢(xún)及分析。 對(duì)提拉法生長(zhǎng)晶體的工藝流程進(jìn)行詳細(xì)的分析，結(jié)合對(duì)結(jié)晶過(guò)程產(chǎn)生主要影響的因素，建立描繪晶體生長(zhǎng)的物理模型，并對(duì)晶體的生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行仿真建模，采用OpenGL編寫(xiě)計(jì)算機(jī)仿真軟件，實(shí)現(xiàn)提拉法生長(zhǎng)晶體的數(shù)據(jù)可視化。 超低速控制技術(shù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案確保了提拉裝置的速度跟蹤精度，提拉裝置實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，速度跟蹤誤差