Bahan penebat medan haba

Proses pertumbuhan silikon monohabluran kebanyakannya berlaku dalam medan haba, di mana kualiti persekitaran terma memberi kesan ketara kepada kualiti kristal dan kecekapan pertumbuhan. Reka bentuk medan haba memainkan peranan penting dalam membentuk kecerunan suhu dan dinamik aliran gas dalam ruang relau. Tambahan pula, bahan yang digunakan dalam membina medan haba secara langsung mempengaruhi jangka hayat dan prestasinya.

Kepentingan Reka Bentuk Medan Terma

Medan terma yang direka dengan baik memastikan pengagihan suhu yang sesuai untuk pencairan semikonduktor dan pertumbuhan kristal, sekali gus memudahkan penghasilan silikon monohabluran berkualiti tinggi. Sebaliknya, medan haba yang direka bentuk dengan tidak mencukupi mengakibatkan kristal gagal memenuhi keperluan kualiti atau, dalam beberapa kes, menghalang pertumbuhan monohablur lengkap.

Pemilihan Bahan Medan Terma

Bahan medan haba merujuk kepada komponen struktur dan penebat dalam ruang relau pertumbuhan kristal. Antara bahan penebat yang biasa digunakan ialahberasa karbon, terdiri daripada gentian nipis yang berkesan menghalang sinaran haba, dengan itu memberikan penebat.Terasa karbonlazimnya ditenun menjadi bahan seperti kepingan nipis, yang kemudiannya dipotong mengikut bentuk yang diingini dan dilengkung agar sesuai dengan jejari rasional.

Satu lagi bahan penebat lazim adalah dirasai, terdiri daripada gentian yang serupa tetapi menggunakan pengikat yang mengandungi karbon untuk menyatukan gentian tersebar ke dalam bentuk yang lebih teguh dan berstruktur. Dengan menggunakan pemendapan wap kimia karbon dan bukannya pengikat, sifat mekanikal bahan boleh dipertingkatkan lagi.

Mengoptimumkan Komponen Medan Terma

Lazimnya, bahan penebat yang diawetkan disalut dengan lapisan grafit atau berterusankerajangpada permukaan luarnya untuk mengurangkan hakisan, haus, dan pencemaran zarah. Jenis bahan penebat berasaskan karbon lain, seperti buih karbon, juga wujud. Secara amnya, bahan bergrafit lebih disukai kerana luas permukaannya yang berkurangan dengan ketara, yang membawa kepada pengurangan gas keluar dan masa yang lebih singkat diperlukan untuk mencapai tahap vakum yang betul dalam relau. Alternatif lain ialahkomposit C/Cbahan, terkenal dengan ringan, toleransi kerosakan yang tinggi dan kekuatannya. Menggantikan komponen grafit dengankomposit C/Cdalam medan haba dengan ketara mengurangkan kekerapan penggantian komponen grafit, dengan itu meningkatkan kualiti monokristal dan kestabilan pengeluaran.