Estudio de caso: Calentador para centro de investigación

Una clave para las tecnologías clave

El SiC, carburo de silicio, es un material clave del futuro. Hace posibles tecnologías más eficientes y sostenibles y desempeña un papel central en la superación de retos globales como la transición energética y la reducción de las emisiones de CO2.

Por ello, ingenieros y científicos de todo el mundo se esfuerzan por perfeccionar los procesos de crecimiento de los cristales de SiC.

Con nuestra experiencia, contribuimos al desafiante proceso de fabricación a temperaturas extremas de hasta temperaturas de hasta 2.500 °C de forma precisa y fiable, de acuerdo con los requisitos de calidad más exigentes.

Aquí te hemos preparado un ejemplo.

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Antecedentes

El SiC se cultiva en forma de monocristales, es decir, material que consta de una única estructura cristalina perfectamente ordenada. Este cultivo es necesario porque sólo los monocristales sin defectos proporcionan las propiedades requeridas en aplicaciones de alta tecnología requeridas en las aplicaciones de alta tecnología.

El proceso de crecimiento de los cristales se lleva a cabo mediante deposición física de vapor (también conocida como «transporte físico de vapor» – PVT). La materia prima (polvo de SiC) se vaporiza a altas temperaturas y se deposita sobre un cristal semilla más frío. Partiendo de la semilla, el lingote crece hasta que se agota el polvo de SiC.

Visión general

Industria:

Investigación y Desarrollo, Tecnología de Semiconductores

Procedimiento:

Crecimiento de cristales de SiC, transporte físico de vapor (PVT)

Servicios:

Consultoría, ingeniería, documentación técnica

Resultado:

Aumentar y garantizar la estabilidad del proceso, la calidad y la seguridad, la manipulación sencilla y la reducción de costes

El reto

La producción de SiC monocristalino es muy costosa, ya que tanto las materias primas como el equipo y el gasto energético necesarios requieren una inversión considerable. Por ello, el proceso de crecimiento de los cristales debe desarrollarse sin problemas ni interrupciones. El calidad fiable de todos los componentes es absolutamente esencial para la producción de cristales de la máxima calidad.

Además, las propiedades de los cristales deben ser ser reproducibles en cada ejecución. ser reproducibles. Diversos defectos del cristal alteran considerablemente las propiedades eléctricas. La calidad de la semilla y el control preciso del proceso en el sistema de cultivo del cristal son esenciales.

La tarea específica: calidad a escala de laboratorio

El desarrollo ulterior de la tecnología de semiconductores requiere una constante investigación y desarrollo, para optimizar la calidad de los cristales, conquistar nuevos ámbitos de aplicación y definir normas.

Especialmente en el campo de aplicación aquí tratado, la investigación internacional de vanguardia, sólo se utilizan componentes que ofrezcan la máxima calidad y consistencia. En el caso que nos ocupa, un calentador para un sistema de cultivo de cristales a escala de laboratorio así como el asesoramiento asociado.

Para un sistema en fase de planificación del proyecto con datos de salida y construcción especificados, debe diseñarse un calentador que proporcione de forma fiable los siguientes resultados:

  • Uniforme calentamiento superficial
  • Alta Constancia de temperatura
  • Preciso Control de la temperatura objetivo
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Resultados del proceso

En estrecha colaboración con el departamento de investigación de nuestro cliente, nuestros ingenieros desarrollaron un sistema de calefacción compuesto por un calentador y conexiones, y proporcionaron la documentación técnica. Gracias a los amplios conocimientos de Graphite Materials sobre materiales y procesos, nuestro equipo completó la tarea, desde el contacto inicial y la ingeniería hasta el pedido real, en unos tres meses. pedido en unos tres meses.