Isolatiemateriaal voor thermische velden

Het proces van monokristallijne siliciumgroei vindt voornamelijk plaats binnen een thermisch veld, waar de kwaliteit van de thermische omgeving een aanzienlijke invloed heeft op de kristalkwaliteit en groei-efficiëntie. Het ontwerp van het thermische veld speelt een cruciale rol bij het vormgeven van temperatuurgradiënten en gasstroomdynamiek in de ovenkamer. Bovendien hebben de materialen die worden gebruikt bij de constructie van het thermische veld rechtstreeks invloed op de levensduur en prestaties ervan.

Betekenis van thermisch veldontwerp

Een goed ontworpen thermisch veld zorgt voor een passende temperatuurverdeling voor het smelten en de kristalgroei van halfgeleiders, waardoor de productie van hoogwaardig monokristallijn silicium wordt vergemakkelijkt. Omgekeerd leiden onvoldoende ontworpen thermische velden ertoe dat kristallen niet aan de kwaliteitseisen voldoen of in sommige gevallen de groei van volledige monokristallen belemmeren.

Selectie van thermische veldmaterialen

Thermische veldmaterialen verwijzen naar de structurele en isolerende componenten in de kristalgroeiovenkamer. Een van de meest gebruikte isolatiematerialen iskoolstof vilt, samengesteld uit dunne vezels die de warmtestraling effectief blokkeren en daardoor voor isolatie zorgen.Koolstof viltwordt doorgaans geweven tot dunne velachtige materialen, die vervolgens in de gewenste vormen worden gesneden en gebogen om in rationele stralen te passen.

Een ander gangbaar isolatiemateriaal is uitgehard vilt, dat bestaat uit vergelijkbare vezels, maar waarbij gebruik wordt gemaakt van koolstofhoudende bindmiddelen om verspreide vezels te consolideren tot een robuustere, gestructureerde vorm. Door gebruik te maken van chemische dampafzetting van koolstof in plaats van bindmiddelen kunnen de mechanische eigenschappen van het materiaal verder worden verbeterd.

Optimalisatie van thermische veldcomponenten

Typisch worden isolerende, uitgeharde vilten bekleed met een continue laag grafiet offolieop hun buitenoppervlakken om erosie, slijtage en vervuiling door deeltjes te verminderen. Er bestaan ​​ook andere soorten op koolstof gebaseerde isolatiematerialen, zoals koolstofschuim. Over het algemeen hebben gegrafitiseerde materialen de voorkeur vanwege hun aanzienlijk kleinere oppervlak, wat leidt tot minder ontgassing en een kortere tijd die nodig is om de juiste vacuümniveaus in de oven te bereiken. Een ander alternatief isC/C-composietmaterialen, bekend om hun lichtgewicht, hoge schadetolerantie en sterkte. Grafietcomponenten vervangen doorC/C-composietop thermisch gebied vermindert de frequentie van vervanging van grafietcomponenten aanzienlijk, waardoor de monokristallijne kwaliteit en productiestabiliteit worden verbeterd.