Polska innowacja dla szybkiej obróbki termicznej półprzewodników
Polscy inżynierowie mają swój wkład w rozwój technologii tworzenia półprzewodników - materiałów, bez których nie da się dzisiaj wytwarzać zaawansowanych urządzeń codziennego i przemysłowego użytku.
Urządzenie do szybkiej obróbki termicznej przyrządowych struktur półprzewodnikowych można stosować w różnych gałęziach przemysłu - wszędzie tam, gdzie wymagana jest precyzyjna kontrola tego procesu. Zaprojektował je mgr inż. Wojciech Macherzyński z Wydziału Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej. Innowacja została wdrożona w Laboratorium Nanotechnologii i Struktur Półprzewodnikowych na PWr i zdobyła nagrodę II stopnia ubiegłorocznego konkursu Wrocławskiej Rady Federacji Stowarzyszeń Naukowo-Technicznych NOT.
"Szeroki zakres temperatur pracy (od 200 do 1000 stopni Celsjusza) oraz w pełni programowalny profil temperatury powodują, że jest to doskonałe urządzenie o szerokim spektrum aplikacji" - przekonuje Macherzyński, opisując swój projekt.
ARKANA PRACY PRZY PÓŁPRZEWODNIKACH
Jak wyjaśnia inżynier, półprzewodniki z szeroką przerwą wzbronioną są najbardziej perspektywicznymi materiałami współczesnej elektroniki. Eksperci podkreślają zalety zwłaszcza materiału o nazwie AIII-N i węglika krzemu. Ich unikatowe właściwości umożliwiają wytwarzanie zaawansowanych przyrządów, np. tranzystorów mocy, sensorów, elementów optoelektronicznych emitujących oraz detekujących światło z zakresu niebieskiego i ultrafioletowego.
Badacz tłumaczy, że w procesie wytwarzania struktur półprzewodnikowych istotne jest formowanie termiczne kontaktu metalicznego - wtapianie, wygrzewanie. Zachodzi przy tym wiele zjawisk: segregacja, dyfuzja, rozrost ziaren, wytrącania, interdyfuzja, rekrystalizacja, rozpuszczanie. Dlatego bardzo ważne jest, aby w czasie prowadzenia obróbki termicznej można było precyzyjnie zadawać oraz kontrolować temperaturę w powtarzalny sposób.
SZYBKOŚĆ I PRECYZJA - W POLSKIM URZĄDZENIU
Mgr inż. Macherzyński zaprojektował urządzenie tak, aby umożliwiało ono prowadzenie krótkich procesów (powyżej 10 sekund) dla stosunkowo wysokich temperatur, dochodzących do 1000 st. C. Krótki czas trwania procesu narzucił konieczność zaprojektowania urządzenia o możliwie krótkich czasach narostu temperatury, rzędu 100 st. C w czasie kilku sekund.
"Bardzo ważna podczas obróbki termicznej jest atmosfera, w której prowadzony jest proces. Urządzenie zostało tak zbudowane, by istniała możliwość prowadzenia procesu w żądanej przez użytkownika atmosferze roboczej. Konstrukcja zapewnia szczelność komory reaktora, tym samym umożliwia przeprowadzanie procesu z gazami trującymi czy też łatwopalnymi np. wodorem" - tłumaczy inżynier.
Jak objaśnia, pracą urządzenia steruje precyzyjny regulator, a zarazem programator temperatury z szerokim zakresem dodatkowych funkcji. Komunikacja z programatorem odbywa się z wykorzystaniem oprogramowania, które umożliwia ustawianie wymaganych profili przebiegów temperaturowych i pozwala obserwować zaprogramowany profil temperatury oraz przebieg rzeczywistych charakterystyk temperaturowych.
Urządzenie do szybkiej obróbki termicznej wdrożono w Laboratorium Nanotechnologii i Struktur Półprzewodnikowych na Politechnice Wrocławskiej. Zostało wyposażone w automatyczny pomiar temperatury oraz archiwizację danych. Zainstalowano dozowniki gazów technologicznych: wodoru oraz azotu. Urządzenie umożliwia również prowadzenie i monitorowanie procesów kilkugodzinnych lub kilkudniowych.
*** W dorocznym konkursie organizowanym przez Wrocławską Radę Federacji Stowarzyszeń Naukowo-Technicznych NOT trzy pierwsze i drugą nagrodę zdobyli naukowcy z Politechniki Wrocławskiej. Za wdrożenia nagrodzono ponadto trzy zespoły Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu. Wyróżniono też projekt Akademii Ekonomicznej we Wrocławiu. Więcej informacji o laureatach i wynalazkach można znaleźć pod adresem: http://www.not.pl/laureaci07_kon1.html .Wszystkie innowacje zostały opisane przez serwis "Nauka w Polsce". (PAP)
ostatnia zmiana: 2009-07-16
poleca:
