Termisk feltisoleringsmateriale

Processen med monokrystallinsk siliciumvækst forekommer overvejende inden for et termisk felt, hvor kvaliteten af ​​det termiske miljø i væsentlig grad påvirker krystalkvaliteten og væksteffektiviteten. Udformningen af ​​det termiske felt spiller en central rolle i udformningen af ​​temperaturgradienter og gasstrømningsdynamik i ovnkammeret. Desuden har de materialer, der bruges til at konstruere det termiske felt, direkte indflydelse på dets levetid og ydeevne.

Betydningen af ​​termisk feltdesign

Et veldesignet termisk felt sikrer passende temperaturfordeling for halvledersmeltning og krystalvækst, hvilket letter produktionen af ​​monokrystallinsk silicium af høj kvalitet. Omvendt resulterer utilstrækkeligt udformede termiske felter i, at krystaller ikke opfylder kvalitetskravene eller i nogle tilfælde hindrer væksten af ​​komplette monokrystaller.

Valg af termiske feltmaterialer

Termiske feltmaterialer refererer til de strukturelle og isolerende komponenter i krystalvækstovnskammeret. Blandt de almindeligt anvendte isoleringsmaterialer ercarbon filt, sammensat af tynde fibre, der effektivt blokerer for varmestråling og derved giver isolering.Carbon filter typisk vævet ind i tynde pladelignende materialer, som derefter skæres i ønskede former og bues, så de passer til rationelle radier.

Et andet udbredt isoleringsmateriale er hærdet filt, der består af lignende fibre, men som bruger kulstofholdige bindemidler til at konsolidere dispergerede fibre til en mere robust, struktureret form. Ved at anvende kemisk dampaflejring af kulstof i stedet for bindemidler kan materialets mekaniske egenskaber forbedres yderligere.

Optimering af termiske feltkomponenter

Typisk er isolerende hærdet filt belagt med et kontinuerligt lag grafit elfoliepå deres ydre overflader for at reducere erosion, slid og partikelforurening. Der findes også andre typer kulstofbaserede isoleringsmaterialer, såsom kulstofskum. Generelt foretrækkes grafitiserede materialer på grund af deres betydeligt reducerede overfladeareal, hvilket fører til reduceret afgasning og kortere tid, der kræves for at opnå korrekte vakuumniveauer i ovnen. Et andet alternativ erC/C kompositmaterialer, kendt for deres lette, høje skadetolerance og styrke. Udskiftning af grafitkomponenter medC/C kompositi det termiske felt reducerer hyppigheden af ​​udskiftning af grafitkomponenter, hvorved monokrystalkvaliteten og produktionsstabiliteten forbedres.