Термоотжиг относится к микроэлектронной технологии и основывается на физико-химических процессах отжига.
Восстановление монокристаллической структуры поверхности изделия после добавления в структуру материалов ионных примесей для улучшения химических и физических свойств основного материала;
Обеспечение электрического активирования ионов внедренных в примеси. Ионы остаются там, где заканчивается их энергетическая сила, а в процессе термоотжига они энергетически восстанавливаются и занимают места в узлах кристаллизационной решетки.
ИК нагрев – это тепловое воздействие на предметы лучами определенного спектра, которые соответствуют оптическим характеристикам нагреваемых объектов.
ИК нагревательные устройства зачастую выполняются в виде отражательных печей производящих высокотемпературный нагрев инфракрасными лучами. Зачастую в качестве излучателей используются кварцевые галогеновые лампы накаливания.
Особенности ИК печей с кварцевыми галогеновыми лампами накаливания:
Невысокая инертность тепла, вследствие сочетания маловесных нагревательных ламп с быстро охлаждаемыми массивными отражателями из металла.
При необходимости получения высокотемпературного нагрева можно применять лампы с высокими показателями мощности.
Разные материалы по-разному поглощают лучи подаваемые нагревателем.
Применение ИК нагревателей дает возможность значительно экономить электрическую энергию, поскольку используя такой тип нагрева нет необходимости в постоянном питании установки.
В промышленной среде все чаще применяют галогеновые лампы накаливания. Данный спрос обусловлен небольшими габаритами и весом ламп, их невысокой стоимостью и возможностью подключения непосредственно к сети без трансформаторов и других источников питания.
Элементом, преобразовывающим электричество в тепловую энергию у галогеновых ламп накаливания, выступает вольфрамовая спираль, размещенная в цилиндрическом кварцевом корпусе. Данная конструкция является хрупкой, поэтому чтобы предотвратить нарушение галогенового цикла и сползание спиральных витков монтаж нагревателя должен проводиться только в горизонтальном положении. При соблюдении правил эксплуатации срок службы галогеновых ламп составляет до 10000 часов.
Для термоотжига используют лампы класса КГ-220-1000, отличающиеся большой рабочей зоной. Данная конструкция предотвращает образование температурные «завалы» на краях нагревательной зоны. А вот лампы типа КГ-220-2000 хоть и обладают еще большей рабочей зоной, чем предыдущий тип для термоотжига не годятся. Чтобы указанный нагреватель достиг температуры 80 градусов, лампа должна эксплуатироваться при напряжении, значительно меньше номинального.
Зачастую в инфракрасных нагревательных устройствах используют отражатели, обеспечивающие равномерный и направленный нагрев. Но, в случае термического отжига, в отражателях нет необходимости, они усложняют проведение расчетов температурного поля.
Параметры лампы КГ–220–1000 для практического применения:
Lл=375 мм; Тц=2475 К
L=305 мм; λmax=1,12 мкм
d0=10,75 мм; Iλmax=52,0 Вт/ср мкм
RTH=85 Вт/см2
Цоколь – типа Р
Срок службы – 10000 час.
