MOCVD载气系统设计与调试实战

📚 共计 30 章节
第1章
MOCVD技术概述
MOCVD原理、应用领域(LED、功率器件、激光器)、载气系统的重要性。
原理应用
第2章
载气系统核心组成
气源柜、气体分配盘(Gas Box)、MFC、压力控制器、气动阀门、管道与接头。
Gas BoxMFC
第3章
气源与供气系统
氢气(H₂)纯化与供应、氮气(N₂)供应、特种气体(MO源、氨气)储存与安全。
纯化安全
第4章
气体分配盘(Gas Box)设计
Gas Box布局原则、分区设计(载气区、MO源区、反应区)、死区控制。
布局死区
第5章
质量流量控制器(MFC)选型与校准
MFC工作原理、量程选择、气体转换系数、校准周期与实操。
选型校准
第6章
压力控制器(PC)与背压阀
压力控制模式、差压控制、背压阀在管路中的作用。
PC背压阀
第7章
气动阀门与气动阀岛
常开/常闭阀、VCR接头、阀岛集成、响应时间测试。
阀岛响应
第8章
管道与接头选型
316L EP管、电抛光工艺、VCR与Swagelok接头、泄漏率要求。
EP管接头
第9章
载气系统洁净度控制
颗粒控制、水分与氧分控制、Bake-out工艺、氦检漏。
洁净度Bake-out
第10章
系统安全设计
紧急切断(ESD)、互锁逻辑、排风系统、氢气防爆设计。
ESD防爆
第11章
电气控制系统基础
PLC选型、I/O模块、模拟量采集、24V DC供电设计。
PLC供电
第12章
PLC编程与逻辑控制
梯形图基础、阀门顺序控制、MFC/PID控制、报警逻辑。
梯形图PID
第13章
上位机监控系统(SCADA)
组态软件选型、界面设计、数据记录、远程控制。
SCADA组态
第14章
通讯协议与总线
RS-485/Modbus RTU、EtherCAT、Profinet、DeviceNet在MOCVD中的应用。
ModbusEtherCAT
第15章
载气系统气路图绘制
P&ID图标准、符号库、气路图绘制工具(AutoCAD、Visio)。
P&IDVisio
第16章
系统调试前检查
气密性测试、电气接线检查、IO点对点测试、安全回路验证。
气密性IO测试
第17章
MFC与PC的PID参数整定
手动整定方法、Ziegler-Nichols法、软件自整定。
PID整定Z-N
第18章
气体流量与压力联动调试
流量-压力耦合特性、前馈补偿、动态响应优化。
联动前馈
第19章
MO源鼓泡器(Bubbler)温度控制
恒温槽原理、温度PID控制、温度对蒸汽压的影响。
Bubbler温控
第20章
载气系统吹扫与置换流程
氮气吹扫、真空置换、H₂置换、安全操作规范。
吹扫置换
第21章
泄漏检测与定位
氦质谱检漏仪使用、吸枪法、喷氦法、泄漏率计算。
氦检定位
第22章
颗粒度与水分在线监测
颗粒计数器、微量水分仪、露点仪、在线监测系统集成。
颗粒露点
第23章
系统稳定性测试
长时间运行测试、流量/压力漂移分析、重复性验证。
漂移重复性
第24章
故障诊断与排除
MFC零点漂移、阀门卡涩、压力波动、通讯中断等常见问题。
诊断维修
第25章
系统维护与保养
过滤器更换、阀门密封件更换、MFC清洗、管道钝化。
保养钝化
第26章
安全操作规程与应急预案
操作SOP、气体泄漏应急预案、火灾/爆炸应急处理。
SOP应急
第27章
系统验收标准与测试报告
验收流程、测试项目清单、数据记录与报告模板。
验收报告
第28章
案例分析与实战
LED外延产线载气系统调试案例、GaN功率器件载气系统优化案例。
案例GaN
第29章
新技术与发展趋势
数字孪生、AI预测性维护、远程运维、模块化设计。
数字孪生AI
第30章
课程总结与综合考核
知识体系回顾、综合测试、实操考核要点。
考核总结