Material de isolamento de campo térmico

O processo de crescimento do silício monocristalino ocorre predominantemente dentro de um campo térmico, onde a qualidade do ambiente térmico impacta significativamente a qualidade do cristal e a eficiência do crescimento. O design do campo térmico desempenha um papel fundamental na formação de gradientes de temperatura e na dinâmica do fluxo de gás dentro da câmara do forno. Além disso, os materiais utilizados na construção do campo térmico influenciam diretamente a sua vida útil e desempenho.

Importância do Projeto de Campo Térmico

Um campo térmico bem projetado garante distribuição de temperatura adequada para fusão de semicondutores e crescimento de cristais, facilitando assim a produção de silício monocristalino de alta qualidade. Por outro lado, campos térmicos projetados inadequadamente fazem com que os cristais não atendam aos requisitos de qualidade ou, em alguns casos, prejudiquem o crescimento de monocristais completos.

Seleção de materiais de campo térmico

Os materiais de campo térmico referem-se aos componentes estruturais e isolantes dentro da câmara do forno de crescimento de cristais. Entre os materiais de isolamento comumente usados ​​estáfeltro de carbono, composto por fibras finas que bloqueiam efetivamente a radiação de calor, proporcionando isolamento.Feltro de carbonoé normalmente tecido em materiais finos semelhantes a folhas, que são então cortados nos formatos desejados e curvados para se ajustarem a raios racionais.

Outro material de isolamento predominante é o feltro curado, composto de fibras semelhantes, mas utilizando ligantes contendo carbono para consolidar fibras dispersas em uma forma estruturada mais robusta. Ao empregar a deposição química de vapor de carbono em vez de aglutinantes, as propriedades mecânicas do material podem ser melhoradas ainda mais.

Otimizando Componentes de Campo Térmico

Normalmente, os feltros curados isolantes são revestidos com uma camada contínua de grafite oufrustrarem suas superfícies externas para reduzir a erosão, o desgaste e a contaminação por partículas. Também existem outros tipos de materiais isolantes à base de carbono, como espuma de carbono. Geralmente, os materiais grafitados são preferidos devido à sua área superficial significativamente reduzida, levando à diminuição da liberação de gases e ao menor tempo necessário para atingir níveis de vácuo adequados no forno. Outra alternativa éComposto C/Cmateriais, conhecidos por sua leveza, alta tolerância a danos e resistência. Substituindo componentes de grafite porComposto C/Cno campo térmico reduz significativamente a frequência de substituição de componentes de grafite, melhorando assim a qualidade do monocristal e a estabilidade da produção.