Elemento calefactor tubular

de molibdenode tungsteno

Resumen
Componentes para procesos epitaxiales (MOCVD y MBE) empleados en la fabricación de chips LED, transistores, células solares y otros dispositivos optoelectrónicos. Las piezas se fabrican en metales refractarios (molibdeno, tungsteno) y aleaciones especiales para uso en cámaras de reactor sometidas a temperaturas extremas y condiciones de vacío. Plansee suministra una amplia gama de piezas de reactor, incluidos escudos, colectores de gas y elementos calefactores.

Ventajas generales

• Simulación FEM (método de elementos finitos) para optimización térmica
• Diseños personalizados y fabricación a medida
• Proceso de recubrimiento patentado a base de tungsteno poroso
• Reducción de la temperatura de trabajo gracias a mayor emisividad
• Mayor vida útil y menor frecuencia de sustituciones
• Mayor rendimiento por ciclo de recubrimiento

Aplicaciones y rendimiento
Los elementos calefactores en sistemas MOCVD pueden alcanzar aproximadamente 2000 °C. Plansee ofrece más de 50 componentes distintos para MOCVD y sistemas epitaxiales relacionados, disponibles como piezas OEM o repuestos. Las mejoras de diseño y la optimización basada en FEM buscan lograr una distribución de temperatura homogénea en la cámara del reactor para mejorar la uniformidad del recubrimiento y el rendimiento del proceso.

Recubrimiento y aumento de la vida útil
El recubrimiento patentado de Plansee, a base de tungsteno poroso, aumenta el área superficial efectiva y la emisividad de los elementos calefactores. Una emisividad mayor reduce la temperatura operativa necesaria para un mismo flujo térmico y prolonga la vida útil de los componentes varios meses, reduciendo el coste operativo total.

Tabla: comportamiento según atmósferas
Medio | Molibdeno | Tungsteno
Gas de amoníaco | hasta 1000 °C (1273 K) — sin reacción; por encima de 1000 °C — posible nitruración superficial | hasta 1000 °C (1273 K) — sin reacción; por encima de 1000 °C — posible nitruración superficial
Gases nobles | hasta las temperaturas más altas — sin reacción | hasta las temperaturas más altas — sin reacción
Dióxido de carbono | oxidación por encima de 1200 °C (1473 K) | oxidación por encima de 1200 °C (1473 K)
Monóxido de carbono | oxidación por encima de 1400 °C (1673 K) | oxidación por encima de 1400 °C (1673 K)
Hidrocarburos | carburación por encima de 1100 °C (1373 K) | carburación por encima de 1200 °C (1473 K)
Aire y oxígeno | oxidación por encima de 400 °C (673 K); sublimación por encima de 600 °C (873 K) | oxidación por encima de 500 °C (773 K); sublimación por encima de 850 °C (1123 K)
Nitrógeno | hasta las temperaturas más altas — sin reacción (aplicable al molibdeno puro) | hasta las temperaturas más altas — sin reacción (aplicable al tungsteno puro)
Vapor de agua | oxidación por encima de 700 °C (973 K) | oxidación por encima de 700 °C (973 K)
Hidrógeno | hasta las temperaturas más altas — sin reacción (observar el punto de rocío) | hasta las temperaturas más altas — sin reacción (observar el punto de rocío)

Observaciones sobre materiales y proceso

• Alta pureza: materiales con pureza garantizada > 99,97 % para evitar contaminación de las capas semiconductoras.
• Baja presión de vapor: adecuados para aplicaciones en alto y ultra alto vacío.
• Aleaciones especiales disponibles (TZM, WVM, ML, WL) para mayor resistencia a la fluencia y estabilidad dimensional frente a ciclos térmicos.
• El recubrimiento patentado incrementa la emisividad térmica, permitiendo temperaturas de trabajo más bajas y mayor vida útil.

caractéristiques / spécifications técnicas

• Temperaturas típicas de los elementos calefactores MOCVD: hasta ≈ 2000 °C (diseño y materiales para altas temperaturas)
• Materiales: molibdeno, tungsteno y aleaciones especializadas (p. ej. TZM, WVM, ML, WL)
• Puntos de fusión: molibdeno ≈ 2620 °C; tungsteno ≈ 3420 °C
• Pureza: > 99,97 %
• Baja presión de vapor adecuada para alto / ultra alto vacío
• Recubrimiento patentado de tungsteno poroso para aumentar la emisividad superficial
• Simulación FEM para homogeneidad térmica y optimización del diseño
• Más de 50 componentes MOCVD disponibles (elementos calefactores, colectores de gas, escudos)