Rohrförmiges Heizelement

MolybdänWolfram

Einführung
Komponenten für Epitaxieverfahren (MOCVD und MBE) zur Herstellung von LED‑Chips, Transistoren, Solarzellen und anderen optoelektronischen Bauteilen. Die Teile werden aus hochschmelzenden Metallen (Molybdän, Wolfram) und Speziallegierungen gefertigt und sind für den Einsatz in Reaktorkammern mit extremen Temperaturen und Vakuumbedingungen ausgelegt. Plansee liefert ein breites Sortiment an Reaktorkomponenten, z. B. Abschirmungen, Gaskollektoren und Heizelemente.

Ihre Vorteile auf einen Blick

• FEM‑Simulation zur thermischen Optimierung
• Individuelle Konstruktionen und kundenspezifische Fertigung
• Patentiertes, poröses Wolfram‑Beschichtungsverfahren
• Reduzierte Arbeitstemperatur durch erhöhte Emissivität
• Verlängerte Lebensdauer und geringere Austauschfrequenz
• Höhere Ausbeute pro Beschichtungszyklus

Anwendungen und Leistungsdaten
Heizelemente in MOCVD‑Systemen erreichen Temperaturen von ungefähr 2000 °C. Plansee bietet über 50 verschiedene Komponenten für MOCVD und verwandte Epitaxiesysteme an, sowohl als OEM‑Teile als auch als Ersatzteile. Konstruktionsverbesserungen und FEM‑Optimierungen zielen auf eine homogene Temperaturverteilung in der Reaktorkammer ab, um die Schichtgleichmäßigkeit und die Prozessausbeute zu steigern.

Beschichtung und Lebensdauer
Die patentierte, wolframbasierte poröse Beschichtung von Plansee erhöht die effektive Oberfläche und die Oberflächenemissivität der Heizelemente. Eine höhere Emissivität senkt die erforderliche Arbeitstemperatur bei gegebener Wärmeabstrahlung und verlängert die Lebensdauer der Komponenten um mehrere Monate, wodurch die Betriebskosten sinken.

Tabelle – Reaktionen mit Prozessgasen (Auszug)
Medium | Molybdän | Wolfram
Ammoniakgas | Bis 1000 °C (1273 K) — keine Reaktion; über 1000 °C — mögliche Oberflächennitrierung | Bis 1000 °C (1273 K) — keine Reaktion; über 1000 °C — mögliche Oberflächennitrierung
Edelgase | Bis zu höchsten Temperaturen — keine Reaktion | Bis zu höchsten Temperaturen — keine Reaktion
Kohlendioxid | Oxidation über 1200 °C (1473 K) | Oxidation über 1200 °C (1473 K)
Kohlenmonoxid | Oxidation über 1400 °C (1673 K) | Oxidation über 1400 °C (1673 K)
Kohlenwasserstoffe | Karburierung über 1100 °C (1373 K) | Karburierung über 1200 °C (1473 K)
Luft und Sauerstoff | Oxidation über 400 °C (673 K); Sublimation über 600 °C (873 K) | Oxidation über 500 °C (773 K); Sublimation über 850 °C (1123 K)
Stickstoff | Bis zu höchsten Temperaturen — keine Reaktion (gilt für reines Molybdän) | Bis zu höchsten Temperaturen — keine Reaktion (gilt für reines Wolfram)
Wasserdampf | Oxidation über 700 °C (973 K) | Oxidation über 700 °C (973 K)
Wasserstoff | Bis zu höchsten Temperaturen — keine Reaktion (Taupunkt beachten) | Bis zu höchsten Temperaturen — keine Reaktion (Taupunkt beachten)

Material‑ und Verfahrenshinweise

• Hohe Reinheit: Materialien mit Reinheit > 99,97 % zur Vermeidung von Verunreinigungen in Halbleiterschichten.
• Niedriger Dampfdruck: geeignet für Hoch‑ und Ultrahochvakuum.
• Speziallegierungen verfügbar (TZM, WVM, ML, WL) für verbesserte Kriech‑ und Formbeständigkeit unter thermischen Zyklen.
• Patentierte Beschichtung erhöht die thermische Emissivität, ermöglicht niedrigere Arbeitstemperaturen und verlängert die Lebensdauer.

Charakteristika / Spezifikationen

• Typische MOCVD‑Heizelementtemperaturen: bis ≈ 2000 °C (Konstruktion und Werkstoffe für extreme Hitze)
• Werkstoffe: Molybdän, Wolfram und spezialisierte Legierungen (z. B. TZM, WVM, ML, WL)
• Schmelzpunkte: Molybdän ≈ 2620 °C; Wolfram ≈ 3420 °C
• Reinheit: > 99,97 %
• Niedriger Dampfdruck, geeignet für Hoch‑/Ultrahochvakuum
• Patentierte wolframbasierte poröse Beschichtung zur Erhöhung der Oberflächenemissivität
• FEM‑Simulationen zur Homogenisierung der Temperaturverteilung und Optimierung der Bauteile
• Mehr als 50 verschiedene MOCVD‑Komponenten verfügbar (Abschirmungen, Gaskollektoren, Heizelemente)