Ontwerp van een oven voor het meten van elastische eigenschappen van halfgeleiders in inerte atmosfeer tot 1500°C

Abstract

IMCE te Genk ontwerpt meetsystemen om de elastische eigenschappen van materialen te meten bij verschillende temperaturen. Dit wordt gerealiseerd door een testmonster mechanisch te exciteren en de resulterende trilling te meten. Vervolgens bepaalt men softwarematig de elastische eigenschappen. Het doel van deze masterproef is het ontwerpen van een proceskamer waarin de verandering van de elastische eigenschappen van halfgeleiders van kamertemperatuur tot maximaal 1500°C kunnen bepaald worden. De bestaande systemen zijn namelijk niet geschikt om te gebruiken voor halfgeleiders. De grootste uitdaging in het ontwerp is de combinatie van het behouden van de zuiverheid in de proceskamer en dit in een temperatuurgebied van kamertemperatuur tot de maximale temperatuur. Om dit doel te bereiken, heeft er een diepgaande studie plaatsgevonden naar geschikte materialen en onderdelen, die enerzijds de zuiverheid van het testmonster niet beïnvloeden en anderzijds geschikt zijn om te gebruiken bij de maximale temperatuur. Na uitvoerig onderzoek bleek het de beste oplossing om een bestaand systeem aan te passen. Een keramische afscherming kan contaminatie verhinderen, maar het moet nog mogelijk zijn om het testmonster tot 1500 °C te brengen. Hiervoor werd met het CAD-pakket Creo de temperatuurgradiënt in deze keramische afscherming onderzocht. Door het plaatsen van een afscherming, kunnen de meetinstrumenten niet meer bij het testmonster. De bodemplaat dient hiervoor aangepast te worden.