Beiträge zur Regelung des VGF-Kristallzüchtungsprozesses

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

Abstract

Das VGF-Verfahren ist ein moderner Prozess zur Züchtung von Einkristallen, der Grundlage
für nahezu alle elektronischen Anwendungen. Die sukzessive Erstarrung der Schmelze zum Einkristall wird dabei durch geeignete Ansteuerung der als Aktoren in der Anlage zur Verfügung stehenden Heizer realisiert. Dieses Regelungsproblem ist Gegenstand des Beitrags, wobei der
Schwerpunkt auf einer anschaulichen und einführenden Darstellung der Thematik und weniger den mathematischen Details liegt. Basierend auf einem Modell des Kristallzüchtungsprozesses, das partielle Differentialgleichungen für die Wärmediffusion in Schmelze und Kristall beinhaltet und aufgrund der Übergangsbedingung an der Phasengrenze als zweiphasiges Stefan-Problem bezeichnet wird, werden zwei Entwürfe von Folgereglern vorgestellt. Ein flachheitsbasierter Ansatz nutzt eine endlichdimensionale Approximation des Modells, während eine mittels Backstepping entworfene Zustandsrückführung unendlichdimensional ist. Beide Regler werden in umfangreichen Simulationsstudien validiert und miteinander verglichen.

Details

OriginalspracheDeutsch
Seiten (von - bis)232-242
Seitenumfang12
FachzeitschriftAutomatisierungstechnik
Jahrgang71
Ausgabenummer3
PublikationsstatusVeröffentlicht - 28 März 2023
Peer-Review-StatusJa

Externe IDs

WOS 000946413000006
Scopus 85150049144
Mendeley 993eac72-8213-397d-9a45-256d7a51352f
ORCID /0000-0002-4911-1233/work/142252549