Produzione di semiconduttori elettrici.

L'elettronica dell'alimentazione rappresenta uno dei componenti decisivi per il sistema di controllo, la conversione e la commutazione dell'energia elettrica. Dato che questi semiconduttori sono spesso utilizzati in settori di applicazione caratterizzati da elevati requisiti, devono garantire la maggiore stabilità possibile nel lungo termine, non presentare danni ed essere resistenti alle temperature. Al giorno d'oggi, molti veicoli elettrici e ibridi sono dotati ad esempio di questi componenti. Oltre all'ingegneria automobilistica, sono presenti anche nell'elettronica d'intrattenimento, nelle telecomunicazioni e nella biomedicina. I moderni requisiti richiedono un processo continuo di sviluppo e miglioramento dei semiconduttori elettrici ad alta tensione e a bassa perdita.

La gamma dei semiconduttori disponibili sul mercato è molto ampia. I materiali più importanti sono silicio (Si), carburo di silicio (SiC), nitruro di gallio (GaN) o arseniuro di gallio (GaAs). L'individuazione dei semiconduttori più adeguati dipende dalle proprietà del materiale, dai requisiti dell'apparecchio e dai costi. Ognuno di questi materiali si è affermato in una propria nicchia.

Tuttavia, sono ancora presenti degli ostacoli da superare per consentire l'impiego in un settore elettronico dagli standard sempre più elevati. È richiesto un livello superiore di densità di potenza, efficienza ed affidabilità. Numerosi processi termici vengono utilizzati nel settore dei semiconduttori per promuovere la diffusione di elementi droganti o per ossidare e temperare i semiconduttori. Nella maggior parte dei casi questi ultimi si disperdono in un gas della lavorazione. In condizioni controllate, le "impurità" sono incorporate nella struttura dei semiconduttori modificando le prestazioni del materiale. I coefficienti di diffusione dei semiconduttori sono caratterizzati da una forte interdipendenza dalla temperatura.

Uno dei processi standard, ad esempio, sfrutta il vapore acqueo per ossidare le superfici in silicio (la cosiddetta ossidazione bagnata o umida) e normalmente avviene a temperature comprese tra 900°C e 1100°C. Lo strato si sviluppa rapidamente, ma la qualità del cristallo non è soddisfacente. È chiaramente possibile accelerare questa reazione con temperature più elevate. Nel caso dell'ossidazione a secco (con ossigeno e fino a 1200°C) si ottengono una formazione ottimale dei cristalli e una qualità dello strato significativamente migliore.

La temperatura della diffusione diventa ancora più importante perché non influisce solo in modo positivo sulle proprietà qualitative e funzionali dei materiali trattati, ma riduce anche la durata del processo nel suo complesso.

La diffusione è un processo controllato a livello termico. Ciò richiede degli impianti di riscaldamento preciso.

SCHUPP^® svilupperà volentieri insieme a voi un sistema di riscaldamento MolyTec per il trattamento termico preciso e controllato dei semiconduttori. Combina resistenze ad elevata purezza in disiliciuro di molibdeno (MoSi₂) e isolanti plasmati sottovuoto in lana di mullite/allumina policristallina (PCW) non classificata. Grazie MolyTec è possibile eseguire le lavorazioni fino a 1450°C (in particolare a seconda di applicazione e geometria).

Nel settore dei semiconduttori i fattori più importanti che incidono sui processi produttivi sono la temperatura e il tempo. L'utilizzo degli impianti di riscaldamento MolyTec consente di ridurre i tempi di lavorazione grazie a temperature più elevate in rapporto al filo. Inoltre, l'impianto offre una distribuzione omogenea della temperatura e una maggiore potenza erogata dalle resistenze in MoSi₂ rispetto alle soluzioni di riscaldamento alternative. L'installazione veloce e semplice riduce i lunghi tempi di fermo macchina per la manutenzione. I componenti di alta qualità dell'impianto di riscaldamento assicurano una durata superiore rispetto agli impianti di riscaldamento tradizionali, come ad esempio con filo metallico.