क्वार्ट्ज हीट शील्ड

दुधाळ पांढऱ्या क्वार्ट्जपासून बनवलेले क्वार्ट्ज हीट शील्ड हे उच्च-तापमानाच्या SiC एपिटॅक्सी सिस्टममध्ये वापरण्यासाठी तयार केलेले एक प्रगत थर्मल मॅनेजमेंट घटक आहे. पारदर्शक क्वार्ट्जच्या तुलनेत, हे मटेरियल उत्कृष्ट इन्सुलेशन, सुधारित प्रक्रिया स्थिरता आणि चांगली किंमत-कार्यक्षमता प्रदान करते - जे MOCVD आणि CVD रिअॅक्शन चेंबरमध्ये थर्मल शील्डिंगसाठी आदर्श बनवते.

Ⅰ. साहित्य रचना आणि प्रमुख भौतिक गुणधर्म

● साहित्य: दुधाळ पांढरा क्वार्ट्ज (विखुरलेल्या सूक्ष्म फुगे आणि धान्याच्या सीमांसह कृत्रिम फ्यूज्ड सिलिका)

● रंग आणि स्वरूप: पारदर्शक पांढरा

● थर्मल चालकता: अंतर्गत बबल रचनेमुळे पारदर्शक क्वार्ट्जपेक्षा कमी.

● कार्यरत तापमान: १७००°C पर्यंत स्थिर

● थर्मल एक्सपेंशन गुणांक: ~०.५५ × १०⁻⁶ /K (पारदर्शक क्वार्ट्ज प्रमाणेच)

● उच्च थर्मल शॉक प्रतिरोधकता

● उत्कृष्ट रासायनिक शुद्धता: अशुद्धता (उदा., Al, Na) १ पीपीएम पेक्षा कमी राखली जाते.

Ⅱ. SiC एपिटॅक्सी अनुप्रयोगांमधील प्रमुख कार्ये

खालील महत्त्वाच्या फायद्यांमुळे SiC एपिटॅक्सियल रिअॅक्टर्ससाठी दुधाळ पांढरा क्वार्ट्ज विशेषतः निवडला जातो:

(१) वर्धित थर्मल इन्सुलेशन कामगिरी

इन्फ्रारेड रेडिएशन स्कॅटरिंग: अंतर्गत बुडबुडे आणि धान्याच्या सीमा आयआर रेडिएशन अनेक वेळा पसरवतात, ज्यामुळे रेडिएटिव्ह उष्णता हस्तांतरण लक्षणीयरीत्या कमी होते. १५००-१७००°C परिस्थितीत पारदर्शक क्वार्ट्जपेक्षा ३०-५०% चांगले इन्सुलेशन देते.

कमी थर्मल चालकता: मायक्रोबबल वितरणामुळे वाहक उष्णता कमी होते, ज्यामुळे एकूण थर्मल कार्यक्षमता वाढते.

(२) उच्च-तापमान टिकाऊपणा आणि स्थिरता

थर्मल शॉक रेझिस्टन्स: क्लिअर क्वार्ट्ज सारखाच विस्तार गुणांक सामायिक करत असताना, त्याची सूक्ष्म रचना स्थानिक थर्मल ताण शोषण्यास मदत करते—जलद रॅम्प-अप/रॅम्प-डाउन प्रक्रियेसाठी आदर्श.

स्फटिकीकरण प्रतिरोध: उच्च-तापमान कमी करणाऱ्या वातावरणात (उदा., H₂), दुधाळ क्वार्ट्ज α-क्रिस्टोबालाइटमध्ये विचलनास अधिक प्रतिरोधक असते, ज्यामुळे फ्रॅक्चरचा धोका कमी होतो.

(३) प्रक्रिया सुसंगतता आणि निक्षेपण नियंत्रण

परजीवी संचयन कमी करणे: त्याची अपारदर्शकता स्थानिक अतिउष्णता कमी करते, ज्यामुळे ढाल पृष्ठभागावरील पूर्वसूचकांचे (उदा., SiH₄, C₃H₈) अकाली विघटन रोखले जाते.

एकसमान तापमान क्षेत्र: विखुरलेले वर्तन संपूर्ण प्रतिक्रिया क्षेत्रात समान तापमान वितरणास प्रोत्साहन देते, जे SiC पॉवर उपकरणांमध्ये एपिटॅक्सियल लेयर एकरूपता प्राप्त करण्यासाठी महत्त्वपूर्ण आहे.

(४) खर्च-प्रभावीपणा

कमी साहित्य खर्च: दुधाळ पांढरा क्वार्ट्ज हा अति-उच्च-शुद्धता पारदर्शक क्वार्ट्जपेक्षा सामान्यतः अधिक परवडणारा असतो, ज्यामुळे तो उपभोग्य थर्मल बॅरियर घटक म्हणून योग्य बनतो.

(५) देखभाल आणि विचार

शुद्धतेची हमी: SiC एपिटॅक्सियल पृष्ठभागावर दूषितता टाळण्यासाठी अत्यंत कमी अशुद्धता पातळी (Al, Na < 1 ppm) सुनिश्चित करा.

जीवनचक्र व्यवस्थापन: दीर्घकालीन वापरानंतर (सामान्यत: १००० तासांपेक्षा जास्त), सूक्ष्म बबल एकत्रीकरणामुळे थर्मल कार्यक्षमता खराब होऊ शकते - नियमित बदलण्याची शिफारस केली जाते.

ठराविक अनुप्रयोग

✔SiC MOCVD आणि CVD अणुभट्ट्या

✔SiC पॉवर सेमीकंडक्टरची एपिटॅक्सियल वाढ

✔उच्च-तापमान प्रसार आणि निक्षेप कक्ष

✔ व्हॅक्यूम/इनर्ट गॅस वातावरणात थर्मल शील्डिंग