Beiträge zur Regelung des VGF-Kristallzüchtungsprozesses
Research output: Contribution to journal › Research article › Contributed › peer-review
Contributors
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.
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.
Translated title of the contribution | Contributions on the control of the VGF crystal growth process |
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Details
Original language | German |
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Pages (from-to) | 232-242 |
Number of pages | 12 |
Journal | Automatisierungstechnik |
Volume | 71 |
Issue number | 3 |
Publication status | Published - 28 Mar 2023 |
Peer-reviewed | Yes |
External IDs
WOS | 000946413000006 |
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Scopus | 85150049144 |
Mendeley | 993eac72-8213-397d-9a45-256d7a51352f |
ORCID | /0000-0002-4911-1233/work/142252549 |
Keywords
Research priority areas of TU Dresden
DFG Classification of Subject Areas according to Review Boards
Subject groups, research areas, subject areas according to Destatis
Sustainable Development Goals
ASJC Scopus subject areas
Keywords
- backstepping, control, crystal growth, flatness, Backstepping, Control, Crystal growth, Flatness