Bahan isolasi medan termal

Proses pertumbuhan silikon monokristalin sebagian besar terjadi dalam medan termal, dimana kualitas lingkungan termal secara signifikan mempengaruhi kualitas kristal dan efisiensi pertumbuhan. Desain medan termal memainkan peran penting dalam membentuk gradien suhu dan dinamika aliran gas di dalam ruang tungku. Selain itu, bahan yang digunakan dalam membangun medan termal secara langsung mempengaruhi masa pakai dan kinerjanya.

Signifikansi Desain Medan Termal

Medan termal yang dirancang dengan baik memastikan distribusi suhu yang tepat untuk peleburan semikonduktor dan pertumbuhan kristal, sehingga memfasilitasi produksi silikon monokristalin berkualitas tinggi. Sebaliknya, medan termal yang dirancang tidak memadai mengakibatkan kristal gagal memenuhi persyaratan kualitas atau, dalam beberapa kasus, menghambat pertumbuhan monokristal lengkap.

Pemilihan Bahan Medan Termal

Bahan medan termal mengacu pada komponen struktural dan isolasi di dalam ruang tungku pertumbuhan kristal. Di antara bahan isolasi yang umum digunakan adalahkarbon terasa, terdiri dari serat tipis yang secara efektif menghalangi radiasi panas, sehingga memberikan insulasi.Karbon terasabiasanya ditenun menjadi bahan seperti lembaran tipis, yang kemudian dipotong menjadi bentuk yang diinginkan dan dilengkungkan agar sesuai dengan jari-jari rasional.

Bahan insulasi umum lainnya adalah kain kempa yang diawetkan, terdiri dari serat serupa tetapi menggunakan bahan pengikat yang mengandung karbon untuk mengkonsolidasikan serat yang terdispersi menjadi bentuk yang lebih kuat dan terstruktur. Dengan menggunakan deposisi uap kimia karbon sebagai pengganti bahan pengikat, sifat mekanik material dapat lebih ditingkatkan.

Mengoptimalkan Komponen Medan Termal

Biasanya, kempa isolasi yang diawetkan dilapisi dengan lapisan grafit atau yang terus menerusmenggagalkanpada permukaan luarnya untuk mengurangi erosi, keausan, dan kontaminasi partikulat. Jenis bahan isolasi berbasis karbon lainnya, seperti busa karbon, juga ada. Umumnya, material yang diberi grafit lebih disukai karena luas permukaannya berkurang secara signifikan, sehingga mengurangi pelepasan gas dan waktu yang dibutuhkan lebih singkat untuk mencapai tingkat vakum yang tepat di dalam tungku. Alternatif lain adalahkomposit C/Cbahan, dikenal karena ringan, toleransi kerusakan yang tinggi, dan kekuatan. Mengganti komponen grafit dengankomposit C/Cdi bidang termal secara signifikan mengurangi frekuensi penggantian komponen grafit, sehingga meningkatkan kualitas monokristal dan stabilitas produksi.