Potreba po stabilnih toplotnih virih in spremembe v prevodnosti polprevodnikov pod vročino

Potreba po stabilnih toplotnih virih in spremembe v prevodnosti polprevodnikov pod vročino
Ko rezina vstopi v ogrevano komoro, proizvodne ekipe v obratih za polprevodnike pogosto zabeležijo nenadne spremembe upora naprave ali nenadno povečanje toka uhajanja. Temperaturna odvisnost proizvodnje nosilca znotraj rešetke polprevodnika je neposredno prikazana s temi premiki, ki se pogosto pojavijo med fazami žarjenja, nanašanja ali napetosti v fazi zanesljivosti.
Aktivacijo, ki je potrebna, da elektroni prečkajo pasovno vrzel, zagotavlja toplotna energija. V intrinzičnem režimu se populacija prostih elektronov in lukenj eksponentno povečuje s temperaturo, povečuje prevodnost in zmanjšuje upor. Ista dinamika sčasoma popelje napravo k intrinzičnemu obnašanju v dopiranem materialu, ki preseže fiksni prispevek namernih nečistoč. Ko se temperatura dvigne, razširitev rešetke in povečana interakcija elektronov-fononov zmanjšata energijsko vrzel med pasovi, zaradi česar se pasovna vrzel nekoliko skrči. Tudi če se mobilnost sočasno zmanjša zaradi povečanega sipanja fononov, ima prevodnost še vedno pozitiven vpliv, dokler niso dosežene zelo visoke temperature. Ta povečanja nosilca v napajanih napravah lahko sprožijo samo{6}}ojačevalno zanko povečanega toka, povečanega odvajanja moči in dodatnega dviga temperature, znanega kot termični beg, ki poslabša celovitost spoja in nepovratno razprši dopante.
Nadzorovane različice teh pojavov uporabljajo proizvodna zaporedja. Vsadki se aktivirajo in poškodbe rešetke se popravijo s hitrim termičnim žarjenjem. Stabilne površinske temperature so potrebne za kemično -parno-nanašanje in postopke jedkanja za določanje reakcijskih hitrosti in sestave filma. Toplota se uporablja pri pakiranju in zgorevanju-v postopkih za utrjevanje lepil ali pospeševanje zgodnjih-življenjskih okvar. Izkoristek vedno določata enakomernost in stabilnost temperature; prelivi povzročajo stres, neenakomerne filme ali nepopolne reakcije.
Občutljivo, lokalizirano toploto, potrebno za te procese, zagotavlja grelec kartuše. Kartušni grelec zagotavlja prevodno ogrevanje s kratkimi termičnimi časovnimi konstantami in veliko gostoto moči, ko je vstavljen v vpenjalne glave, prijemala ali plošče. Kartušni grelec, zgrajen z-izolacijo visoke čistosti in korozijsko-odpornim plaščem, vzdržuje nastavljene točke med 600 stopinjami in 1000 stopinjami, hkrati pa izpolnjuje omejitve izpusta plinov v sistemih za vakuumsko žarjenje. Da bi izboljšali oprijem filma, grelnik kartuš segreje tarče in podlage med 300 in 600 stopinjami med brizganjem. Da bi obremenili naprave pod nadzorovanimi nastavitvami, ne da bi pri tem vplivali na bližnje enote, mikro{10}}grelniki kartuš povečajo temperaturo določenih testnih vtičnic.
Zanesljivost določajo praktična izbirna merila. Gostota vatov mora biti v skladu s toplotno maso in prevodnostjo okoliške kovine; prevelika gostota povzroči pregrevanje, kar skrajša življenjsko dobo grelnika, medtem ko premajhna gostota poveča trajanje cikla. Grelnik vložka in njegova izvrtina morata imeti toleranco prileganja, ki zadostuje za učinkovit prenos toplote in omogoča odstranitev zaradi vzdrževanja. Na velikih rezinah več-conske nastavitve z ločenimi senzorji kompenzirajo izgube na robovih in ohranjajo varianco znotraj meja procesa. Da bi se izognili nastanku delcev ali kontaminaciji, je treba za raven vakuuma in temperaturno območje izbrati zlitino plašča in čistost izolacije.
Različni premeri rezin, procesni recepti in geometrije komor povzročajo različne toplotne obremenitve. Stalno temperaturno okolje, ki je potrebno za zanesljivo delovanje polprevodnikov, je zagotovljeno z določitvijo grelnika kartuš z ustrezno dolžino, premerom, nazivno močjo in slogom zaključkov za vsako aplikacijo, od kompaktnih enot v testnih napravah do daljših več-conskih sklopov v velikih procesnih orodjih.