ما هو فرن الجرعات ذو الضغط المنخفض؟
فرن الجرعات ذو الضغط المنخفضوهو نوع من الأفران يستخدم في إنتاج أشباه الموصلات والأجهزة الإلكترونية الأخرى. لقد تم تصميمه للعمل عند ضغط منخفض، عادة حوالي 1-2 تور، لخلق بيئة خاضعة للرقابة يمكن من خلالها معالجة رقائق أشباه الموصلات.
يستخدم فرن الجرعات منخفض الضغط عملية تسمى ترسيب البخار الكيميائي منخفض الضغط (LPCVD) لترسيب أغشية رقيقة من المواد على سطح رقائق أشباه الموصلات. تُستخدم هذه العملية عادةً لترسيب السيليكون وثاني أكسيد السيليكون ونيتريد السيليكون ومواد أخرى.
يعمل فرن الجرعات ذو الضغط المنخفض عن طريق إدخال خليط من الغازات إلى غرفة الفرن حيث يتم تسخينها إلى درجة حرارة عالية. تتفاعل الغازات وتشكل طبقة صلبة على سطح الصفائح. يتم التحكم في العملية بشكل كبير، مع استخدام ظروف درجة الحرارة والضغط الدقيقة لضمان سماكة وجودة موحدة للفيلم.
تُستخدم أفران الجرعات ذات الضغط المنخفض في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك إنتاج الترانزستورات ورقائق الذاكرة والخلايا الشمسية والأجهزة الإلكترونية الأخرى. كما أنها تستخدم في إنتاج المرشحات الضوئية والأجهزة البصرية الأخرى.
إن أفران الجرعات ذات الضغط المنخفض عبارة عن معدات تقنية ومتخصصة للغاية وتتطلب مستوى عالٍ من الخبرة للتشغيل والصيانة. وغالبا ما توجد في مرافق تصنيع أشباه الموصلات ومختبرات البحوث.
ما هو فرن الجرعات ذو الضغط المنخفض المستخدم؟
فرن الجرعات ذو الضغط المنخفض يستخدم بشكل رئيسي لإنتاج أشباه الموصلات والأجهزة الإلكترونية الأخرى. يستخدم هذا النوع من الأفران المقننة عملية تسمى ترسيب البخار الكيميائي منخفض الضغط (LPCVD) لترسيب أغشية رقيقة من المواد على سطح رقائق أشباه الموصلات. يتم التحكم في العملية بشكل كبير من خلال ظروف درجة الحرارة والضغط الدقيقة المستخدمة لضمان سماكة وجودة موحدة للفيلم.
يتم استخدام فرن الجرعات ذو الضغط المنخفض لترسيب السيليكون، ثاني أكسيد السيليكون، نيتريد السيليكون وغيرها من المواد على رقائق أشباه الموصلات. تُستخدم هذه الأغشية الرقيقة لإنشاء طبقات مختلفة من الأجهزة الإلكترونية مثل الترانزستورات والثنائيات والمكثفات. تعمل الأغشية الرقيقة المترسبة على الألواح كممرات كهربائية وعوازل تسمح للأجهزة بالعمل بشكل صحيح.
يستخدم أيضًا فرن الجرعات ذو الضغط المنخفض في إنتاج المرشحات الضوئية والأجهزة البصرية الأخرى التي يتم فيها ترسيب أغشية رقيقة من المواد على الركيزة.
باختصار، موقد الجرعات ذو الضغط المنخفض عبارة عن معدات متخصصة تستخدم لترسيب أغشية رقيقة من المواد على رقائق أشباه الموصلات أو ركائز أخرى من خلال عملية تسمى LPCVD. وتستخدم هذه الأغشية الرقيقة في إنتاج المرشحات الضوئية والأجهزة البصرية الأخرى، وكذلك في إنتاج أشباه الموصلات والأجهزة الإلكترونية الأخرى.
كيف يعمل فرن الجرعات ذو الضغط المنخفض؟
فرن الجرعات ذو الضغط المنخفض هو نوع من الأفران المستخدمة لتسخين المواد عند ضغوط منخفضة. يعمل فرن القياس عن طريق إدخال خليط من الغاز والمادة المراد تسخينها إلى غرفة حيث يتم التحكم في درجة الحرارة بعناية. يسمح الضغط المنخفض بتسخين المادة بشكل أكثر توازنًا وكفاءة، كما يسمح أيضًا بتحكم أكثر دقة في عملية التسخين. تتم بعد ذلك إزالة المادة الساخنة من الحجرة ويمكن استخدامها في عمليات صناعية مختلفة مثل التلدين والتلبيد واللحام.
لماذا يجب علي استخدام فرن الجرعات ذو الضغط المنخفض؟
المعالجة الحرارية والنحاس ليست سوى بعض من الاستخدامات الصناعية لأفران الجرعات ذات الضغط المنخفض. ما يميزهم عن بعضهم البعض هو أنهم يستخدمون غازًا منخفض الضغط لإنشاء عملية تسخين أكثر تحكمًا وفعالية. ويمكن أن يؤدي ذلك إلى عدد من الفوائد، بما في ذلك:
- تحسين التحكم في درجة الحرارة: توفر أفران الجرعات ذات الضغط المنخفض التحكم في درجة الحرارة الذي يمكن أن يحسن تجانس وجودة المنتجات المصنعة.
- تقليل استهلاك الطاقة: يمكن تحقيق استهلاك أقل للطاقة من خلال التسخين الأكثر فعالية الذي توفره طريقة الضغط المنخفض.
- انخفاض الانبعاثات: يمكن لأفران الجرعات ذات الضغط المنخفض الصديقة للبيئة أن تنتج تلوثًا أقل من الأفران التقليدية ذات الضغط العالي.
- زيادة الأمن: نظرًا لأنها لا تستخدم الغازات ذات الضغط العالي أو الأكسجين، فإن أفران الجرعات ذات الضغط المنخفض يمكن أن تقلل من خطر الحريق والانفجار.
بعد أخذ كل الأمور بعين الاعتبار، يمكن أن تكون أفران الجرعات ذات الضغط المنخفض خيارًا رائعًا للأنشطة الصناعية التي تتطلب التحكم الدقيق في درجة الحرارة وتوفير الطاقة والحد الأدنى من الانبعاثات.
