CVD- und PECVD-Ofen
CVD-Rohrofen mit mehreren Heizzonen CVD-Maschine
Artikelnummer : KT-CTF14
Preis variiert je nach Spezifikationen und Anpassungen
- Max. Temperatur
- 1400 ℃
- Konstante Arbeitstemperatur
- 1300 ℃
- Durchmesser des Ofenrohrs
- 60 mm
- Heizzone
- 2x450 mm
- Heizrate
- 0-10 ℃/min
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Ein Mehrzonen-CVD-Rohrofen ist ein Labortyp, der für die chemische Gasphasenabscheidung (CVD) verwendet wird. CVD ist ein Verfahren, bei dem eine dünne Schicht durch die chemische Reaktion eines Gases oder Dampfes auf einem Substrat abgeschieden wird. Mehrzonen-CVD-Röhrenöfen haben mehrere Heizzonen, die eine präzise Steuerung des Temperaturprofils im Ofen ermöglichen. Dies ist für viele CVD-Verfahren wichtig, da die Temperatur die Eigenschaften der abgeschiedenen Schicht beeinflussen kann.
Mehrzonen-CVD-Röhrenöfen werden in der Regel für Forschungs- und Entwicklungszwecke eingesetzt, können aber auch für Produktionsanwendungen verwendet werden. Sie sind in einer Vielzahl von Größen und Konfigurationen erhältlich und können an die spezifischen Anforderungen einer bestimmten Anwendung angepasst werden.
Anwendungen
CVD-Röhrenöfen mit mehreren Heizzonen werden in verschiedenen Bereichen eingesetzt, darunter
- Chemische Gasphasenabscheidung (CVD): Wachstum von Dünnschichten für elektronische Geräte, Halbleiter und Solarzellen
- Diffusion: Dotierung von Halbleitern und Metallen
- Ausglühen: Wärmebehandlung von Materialien zur Verbesserung ihrer Eigenschaften
- Sintern: Verbinden von Werkstoffen durch Hitze und Druck
- Thermobehandlungen: Kontrolliertes Erhitzen und Abkühlen von Werkstoffen für verschiedene Zwecke
Detail & Teile
Prinzip
Die Multi Heating Zones CVD Tube Furnace CVD-Maschine nutzt die chemische Gasphasenabscheidung (CVD), um dünne Schichten auf Substrate aufzubringen. Bei der CVD handelt es sich um ein Verfahren, bei dem gasförmige Ausgangsstoffe zu einem festen Schichtmaterial reagieren. Im Falle dieses Ofens handelt es sich bei den gasförmigen Ausgangsstoffen in der Regel um metallorganische Verbindungen und/oder Hydride, die in die Ofenkammer eingeleitet werden und miteinander reagieren, um das gewünschte Filmmaterial zu bilden. Der Ofen ist mit mehreren Heizzonen ausgestattet, die eine präzise Steuerung der Abscheidungstemperatur und des Temperaturgradienten ermöglichen. Dies ermöglicht die Abscheidung hochwertiger Schichten mit maßgeschneiderten Eigenschaften, wie Dicke, Zusammensetzung und Kristallinität. Der Ofen ist außerdem mit einem Vakuumsystem ausgestattet, das die Entfernung von Verunreinigungen und die Steuerung des Abscheidungsdrucks ermöglicht.
Merkmale
Multizonen-CVD-Röhrenöfen bieten den Anwendern eine Vielzahl von Vorteilen, darunter:
- Unabhängige Heizzonen: Dies ermöglicht die Erzeugung längerer konstanter Temperaturfelder sowie kontrollierter Temperaturgradienten. Dies ist ideal für Anwendungen, bei denen eine präzise Temperaturregelung wichtig ist.
- PID-programmierbare Temperaturregelung: Sie bietet eine hervorragende Regelungsgenauigkeit und unterstützt die Fernsteuerung und zentrale Regelung. So lässt sich die Temperatur des Ofens von jedem beliebigen Ort aus überwachen und einstellen.
- Hochpräzise MFC-Massedurchflussregelung: Dies gewährleistet eine stabile Gaszufuhrgeschwindigkeit. Dies ist wichtig für Anwendungen, bei denen die präzise Steuerung des Gasflusses entscheidend ist.
- Vakuumflansch aus rostfreiem Stahl mit verschiedenen Anpassungsanschlüssen: Dieser sorgt für eine gute Abdichtung und einen hohen Vakuumgrad. Dies ist ideal für Anwendungen, bei denen ein hohes Vakuum erforderlich ist.
- KT-CTF14 Pro verfügt über einen 7-Zoll-TFT-Touchscreen-Controller: Damit lassen sich Programme einfach einstellen und Verlaufsdaten analysieren. Dies ist ideal für Anwendungen, bei denen eine benutzerfreundliche Bedienung wichtig ist.
Vorteile
- Unabhängige Heizzonen: Schaffen Sie ein längeres konstantes Temperaturfeld und einen kontrollierten Temperaturgradienten.
- PID-programmierbare Temperaturregelung: Hervorragende Regelungsgenauigkeit, Unterstützung von Fernsteuerung und zentraler Regelung.
- Hochpräzise MFC-Massedurchflussregelung: Vormischung der Quellgase und stabile Gaszufuhrgeschwindigkeit.
- Vakuumflansch aus rostfreiem Stahl: Verschiedene Anpassungsanschlüsse für verschiedene Vakuumpumpstationen, gute Abdichtung und hoher Vakuumgrad.
- KT-CTF14 Pro Controller: 7-Zoll-TFT-Touchscreen, benutzerfreundliche Programmeinstellung und historische Datenanalyse.
- Vielseitig einsetzbar: CVD, Diffusion und andere Thermobehandlungen unter Vakuum und Schutz der Atmosphäre.
- Energiesparend: Keramisches Fasermaterial und doppelschichtige Struktur reduzieren die Außentemperatur.
- Lange Temperaturzone: Einfach zu bedienen.
- Zuverlässige Abdichtung: Hoher umfassender Leistungsindex.
- Materialoptionen: Ofenrohr erhältlich in hitzebeständigem Stahl, Quarzglas und Keramik.
- Breite Anwendungen: Elementanalyse und -bestimmung, Abschrecken kleiner Stahlteile, Glühen, Anlassen, Elektronikkeramik und andere neue Materialien.
Technische Daten
| Modell des Ofens | KT-CTF14-60 |
| Max. Temperatur | 1400℃ |
| Konstante Arbeitstemperatur | 1300℃ |
| Material des Ofenrohrs | Hochreines Al2O3-Rohr |
| Durchmesser des Ofenrohrs | 60 mm |
| Heizzone | 2x450mm |
| Material der Kammer | Polykristalline Tonerde-Faser |
| Heizelement | Siliziumkarbid |
| Heizrate | 0-10℃/min |
| Thermisches Paar | Typ S |
| Temperaturregler | Digitaler PID-Regler/PID-Regler mit Touchscreen |
| Genauigkeit der Temperaturregelung | ±1℃ |
| Präzise Gasregelungseinheit | |
| Durchflussmesser | MFC-Massendurchflussmesser |
| Gas-Kanäle | 4 Kanäle |
| Durchflussmenge | MFC1: 0-5SCCM O2 MFC2: 0-20SCMCH4 MFC3: 0- 100SCCM H2 MFC4: 0-500 SCCM N2 |
| Linearität | ±0,5% F.S. |
| Reproduzierbarkeit | ±0,2% V.E. |
| Rohrleitung und Ventil | Rostfreier Stahl |
| Maximaler Betriebsdruck | 0,45MPa |
| Steuerung des Durchflussmessers | Digitaler Drehregler/Tastbildschirmregler |
| Standard-Vakuumeinheit (optional) | |
| Vakuumpumpe | Drehschieber-Vakuumpumpe |
| Durchflussmenge der Pumpe | 4L/S |
| Vakuum-Sauganschluss | KF25 |
| Vakuummeter | Pirani/Resistance Silikon-Vakuummeter |
| Nennvakuumdruck | 10Pa |
| Hochvakuumeinheit (optional) | |
| Vakuumpumpe | Drehschieberpumpe+Molekularpumpe |
| Durchflussmenge der Pumpe | 4L/S+110L/S |
| Vakuum-Sauganschluss | KF25 |
| Vakuummeter | Zusammengesetztes Vakuummeter |
| Nennvakuumdruck | 6x10-5Pa |
| Die oben genannten Spezifikationen und Konfigurationen können angepasst werden | |
Standard-Paket
| Nr. | Beschreibung | Menge |
| 1 | Ofen | 1 |
| 2 | Quarzrohr | 1 |
| 3 | Vakuumflansch | 2 |
| 4 | Thermoblock der Röhre | 2 |
| 5 | Rohr Thermoblockhaken | 1 |
| 6 | Hitzebeständiger Handschuh | 1 |
| 7 | Präzise Gassteuerung | 1 |
| 8 | Vakuumeinheit | 1 |
| 9 | Betriebsanleitung | 1 |
Optionale Einrichtung
- Erkennung und Überwachung von Gasen im Rohr, wie H2, O2 und so weiter
- Unabhängige Überwachung und Aufzeichnung der Ofentemperatur
- RS 485 Kommunikationsanschluss für PC-Fernsteuerung und Datenexport
- Kontrolle der Gaszufuhr, wie Massedurchflussmesser und Schwebekörper-Durchflussmesser
- Touchscreen-Temperaturregler mit vielseitigen bedienerfreundlichen Funktionen
- Hochvakuum-Pumpenstation, z.B. Flügelzellen-Vakuumpumpe, Molekularpumpe, Diffusionspumpe
Warnungen
Die Sicherheit des Bedieners steht an erster Stelle! Bitte bedienen Sie das Gerät mit Vorsicht. Das Arbeiten mit brennbaren, explosiven oder giftigen Gasen ist sehr gefährlich. Der Bediener muss alle erforderlichen Vorsichtsmaßnahmen treffen, bevor er das Gerät in Betrieb nimmt. Das Arbeiten mit Überdruck in den Reaktoren oder Kammern ist gefährlich. Der Bediener muss die Sicherheitsvorschriften strikt einhalten. Besondere Vorsicht ist auch beim Umgang mit luftreaktiven Materialien geboten, insbesondere unter Vakuum. Durch ein Leck kann Luft in das Gerät eindringen und eine heftige Reaktion hervorrufen.
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FAQ
Was Ist Ein CVD-Ofen?
Bei der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD) handelt es sich um eine Technologie, die verschiedene Energiequellen wie Erhitzen, Plasmaanregung oder Lichtstrahlung nutzt, um gasförmige oder dampfförmige chemische Substanzen an der Gasphase oder Gas-Feststoff-Grenzfläche chemisch zu reagieren und so feste Ablagerungen im Reaktor zu bilden chemische Reaktion. Vereinfacht ausgedrückt werden zwei oder mehr gasförmige Rohstoffe in eine Reaktionskammer eingeleitet, reagieren dann miteinander, bilden ein neues Material und scheiden es auf der Substratoberfläche ab.
Der CVD-Ofen ist ein kombiniertes Ofensystem mit einer Hochtemperatur-Röhrenofeneinheit, einer Gassteuereinheit und einer Vakuumeinheit. Er wird häufig für Experimente und die Produktion von Verbundwerkstoffvorbereitungen, mikroelektronischen Prozessen, Halbleiter-Optoelektronik, Solarenergienutzung, Glasfaserkommunikation und Supraleitern verwendet Technologie, Schutzbeschichtungsbereich.
Was Ist Ein Rohrofen?
Der Laborrohrofen ist ein klassischer Hochtemperatur-Rohrofen mit externer Heizung, auch Heißwandheizofen genannt.
Abhängig von der unterschiedlichen Arbeitstemperatur kann das Ofenrohrmaterial normalerweise aus transparenten Quarzrohren, hochreinen Aluminiumoxid-Keramikrohren und hochfesten Metalllegierungsrohren bestehen.
Um unterschiedliche thermische Forschungszwecke zu erfüllen, können Rohröfen mit mehreren Heizzonen ausgestattet werden, um eine flexible Steuerung des Temperaturgradienten in der Rohrarbeitskammer zu ermöglichen. Das Ofenrohr kann in einer Arbeitsumgebung mit kontrollierter Atmosphäre oder in einer Hochvakuum-Arbeitsumgebung betrieben werden.
Wie Funktioniert Ein CVD-Ofen?
Das CVD-Ofensystem besteht aus einer Hochtemperatur-Röhrenofeneinheit, einer präzisen Steuereinheit für die Reaktionsgasquelle, einer Vakuumpumpstation und entsprechenden Montageteilen.
Die Vakuumpumpe dient dazu, die Luft aus dem Reaktionsrohr zu entfernen und sicherzustellen, dass sich keine unerwünschten Gase im Reaktionsrohr befinden. Anschließend heizt der Rohrofen das Reaktionsrohr auf eine Zieltemperatur auf. Anschließend kann die präzise Steuereinheit für die Reaktionsgasquelle eine andere einleiten Gase werden in einem festgelegten Verhältnis in das Ofenrohr für die chemische Reaktion eingeleitet, die chemische Gasphasenabscheidung erfolgt im CVD-Ofen.
Wie Funktioniert Ein Rohrofen?
Die Heizelemente des Rohrofens sind um den zylindrischen Hohlraum herum angeordnet. Der Ofen kann die Proben im zylindrischen Hohlraum nur durch indirekte Wärmestrahlung erwärmen, da das Ofenrohr verhindern kann, dass das Probenmaterial mit den Heizelementen und Isoliermaterialien des Ofens in Kontakt kommt, sodass der Rohrofen eine saubere Isolierung schafft Wärmekammer und verringern das Risiko einer Kontamination des Probenmaterials durch den Ofen.
Welches Gas Wird Im CVD-Prozess Verwendet?
Es gibt enorme Gasquellen, die im CVD-Prozess verwendet werden können. Zu den üblichen chemischen Reaktionen von CVD gehören Pyrolyse, Photolyse, Reduktion, Oxidation und Redox, sodass die an diesen chemischen Reaktionen beteiligten Gase im CVD-Prozess verwendet werden können.
Nehmen wir als Beispiel das CVD-Graphenwachstum. Die im CVD-Prozess verwendeten Gase sind CH4, H2, O2 und N2.
Was Ist Das Grundprinzip Von CVD?
Was Ist Die Anwendung Für Rohröfen?
Rohröfen werden hauptsächlich in der Metallurgie, Glas, Wärmebehandlung, Lithiumanoden- und -kathodenmaterialien, neuen Energien, Schleifmitteln und anderen Industrien eingesetzt und sind eine professionelle Ausrüstung zur Messung von Materialien unter bestimmten Temperaturbedingungen.
Der Rohrofen zeichnet sich durch einfache Struktur, einfache Bedienung, einfache Steuerung und kontinuierliche Produktion aus.
Rohröfen werden auch häufig in CVD-Systemen (chemische Gasphasenabscheidung) und plasmaunterstützten CVD-Systemen eingesetzt.
Was Ist Der Vorteil Des CVD-Systems?
- Es kann eine große Auswahl an Folien hergestellt werden, je nach Bedarf Metallfolien, Nichtmetallfolien und Mehrkomponenten-Legierungsfolien. Gleichzeitig können damit hochwertige Kristalle hergestellt werden, die mit anderen Methoden wie GaN, BP usw. nur schwer zu erhalten sind.
- Die Filmbildungsgeschwindigkeit ist hoch und beträgt normalerweise mehrere Mikrometer pro Minute oder sogar Hunderte Mikrometer pro Minute. Es ist möglich, große Mengen an Beschichtungen mit gleichmäßiger Zusammensetzung gleichzeitig abzuscheiden, was mit anderen Filmvorbereitungsmethoden wie Flüssigphasenepitaxie (LPE) und Molekularstrahlepitaxie (MBE) nicht zu vergleichen ist.
- Die Arbeitsbedingungen werden unter Normaldruck- oder Niedrigvakuumbedingungen durchgeführt, sodass die Beschichtung eine gute Beugung aufweist und Werkstücke mit komplexen Formen gleichmäßig beschichtet werden können, was PVD deutlich überlegen ist.
- Durch die gegenseitige Diffusion von Reaktionsgas, Reaktionsprodukt und Substrat kann eine Beschichtung mit guter Haftfestigkeit erhalten werden, die für die Herstellung oberflächenverstärkter Filme wie verschleißfester und korrosionsbeständiger Filme von entscheidender Bedeutung ist.
- Manche Filme wachsen bei einer Temperatur, die weit unter dem Schmelzpunkt des Filmmaterials liegt. Unter der Bedingung des Wachstums bei niedriger Temperatur reagieren das Reaktionsgas und die Reaktorwand sowie die darin enthaltenen Verunreinigungen nahezu nicht, sodass ein Film mit hoher Reinheit und guter Kristallinität erhalten werden kann.
- Durch chemische Gasphasenabscheidung kann eine glatte Abscheidungsoberfläche erzielt werden. Dies liegt daran, dass die chemische Gasphasenabscheidung (CVD) im Vergleich zu LPE bei hoher Sättigung, mit hoher Keimbildungsrate, hoher Keimbildungsdichte und gleichmäßiger Verteilung auf der gesamten Ebene durchgeführt wird, was zu einer makroskopisch glatten Oberfläche führt. Gleichzeitig ist bei der chemischen Gasphasenabscheidung die durchschnittliche freie Weglänge von Molekülen (Atomen) viel größer als bei LPE, sodass die räumliche Verteilung der Moleküle gleichmäßiger ist, was der Bildung einer glatten Abscheidungsoberfläche förderlich ist.
- Geringe Strahlungsschäden, eine notwendige Voraussetzung für die Herstellung von Metalloxidhalbleitern (MOS) und anderen Geräten
Welche Verschiedenen Arten Von CVD-Methoden Gibt Es?
Wie Viele Verschiedene Arten Von Rohröfen Gibt Es?
Rohröfen können mit verschiedenen mechanischen Funktionen reibungslos arbeiten, daher gibt es viele verschiedene Rohrofenvarianten für verschiedene Versuchszwecke. Typische Ofenöfen sind wie folgt:
- Horizontaler Rohrofen
- Vertikaler Rohrofen
- Geteilter Rohrofen
- Drehrohrofen
- Kipprohrofen
- Schieberohrofen
- Schneller Heiz- und Kühlrohrofen
- Kontinuierlicher Zufuhr- und Abfuhrrohrofen
Wofür Steht PECVD?
PECVD ist eine Technologie, die Plasma verwendet, um Reaktionsgas zu aktivieren, chemische Reaktionen auf der Oberfläche des Substrats oder im oberflächennahen Raum zu fördern und einen festen Film zu erzeugen. Das Grundprinzip der plasmachemischen Gasphasenabscheidungstechnologie besteht darin, dass unter der Einwirkung eines elektrischen HF- oder Gleichstromfeldes das Quellgas ionisiert wird, um ein Plasma zu bilden, das Niedertemperaturplasma als Energiequelle verwendet wird und eine geeignete Menge Reaktionsgas vorhanden ist eingeführt, und die Plasmaentladung wird verwendet, um das Reaktionsgas zu aktivieren und eine chemische Gasphasenabscheidung zu realisieren.
Je nach Methode zur Plasmaerzeugung kann es in HF-Plasma, Gleichstromplasma und Mikrowellenplasma-CVD usw. unterteilt werden.
Was Ist Der Unterschied Zwischen CVD Und PECVD?
Der Unterschied zwischen PECVD und der herkömmlichen CVD-Technologie besteht darin, dass das Plasma eine große Anzahl hochenergetischer Elektronen enthält, die die im chemischen Gasphasenabscheidungsprozess erforderliche Aktivierungsenergie bereitstellen und so den Energieversorgungsmodus des Reaktionssystems ändern können. Da die Elektronentemperatur im Plasma bis zu 10.000 K beträgt, kann die Kollision zwischen Elektronen und Gasmolekülen das Aufbrechen chemischer Bindungen und die Rekombination der Reaktionsgasmoleküle fördern, um aktivere chemische Gruppen zu erzeugen, während das gesamte Reaktionssystem eine niedrigere Temperatur aufrechterhält.
Im Vergleich zum CVD-Verfahren kann PECVD also den gleichen chemischen Gasphasenabscheidungsprozess bei einer niedrigeren Temperatur durchführen.
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