本系统结合AlN晶体生长工艺特性,实现了对AlN晶体生长炉的自动控制。目前,生长温度的控制是通过手动调节每个加热器的电流来实现的,或者由红外测温仪通过温度反馈进行PID反馈调整,但是,调节某个加热器电流对顶部结晶区乃至整体温度梯度都有很大的影响,单纯的红外测温的方式对于整个温场的控制达不到理想的效果,而且对于低温区也不能实现自动调节。针对传统的控制方式,本套系统有以下优点:首先提高了生长环境中氮气气氛的纯度,实现AlN晶体生长炉温度的智能自动化控制,低温阶段通过PLC直接控制调压模块,到达1500℃的高温阶段,PLC转为通过采集红外测温仪的信息实现PID温度自动控制,实现对晶体炉高温段的控制,同时为了实现对炉内温度梯度的控制,以反馈的升华区温度信号为标准加上(或者减去)温度梯度达到结晶区所需要的温度值,通过此温度来调节顶部调压模块,实现我们所需要温场分布并能达到一个较为稳定的状态。PID中的温度设定值通过组态王设定曲线完成。组态王可以改变实验的温度梯度,加强了实验的可操作性。本系统真正实现了温度的自动化控制,并结合氮化铝生长工艺实现了整个系统的温场的分布并能实现一个较稳定的状态。系统嵌入Arduino控制平台,让整套AlN晶体生长系统得到功能上的延伸,嵌入式智能可以将原有产品功能变得更加方便,更少依赖人的干预和调整,并有相应的安全保护措施,如有有断水、高压等一系列问题时,系统自动报警并处理相应的紧急情况。

项目负责人:光电学院  武红磊     联系电话:0755-26536230