الجرانيت نوع من الصخور يُعرف بصلابته ومتانته ومقاومته للتآكل الكيميائي. ولذلك، أصبح خيارًا شائعًا لقواعد معدات أشباه الموصلات. ويُعد الاستقرار الحراري لقاعدة الجرانيت من أبرز مزاياها.
يشير الاستقرار الحراري إلى قدرة المادة على مقاومة التغيرات في بنيتها عند تعرضها لدرجات حرارة عالية. في مجال معدات أشباه الموصلات، من الضروري أن تتمتع القاعدة بثبات حراري عالٍ نظرًا لتحملها درجات حرارة عالية لفترات طويلة. وقد وُجد أن الجرانيت يتمتع بثبات حراري ممتاز، مع معامل تمدد حراري منخفض (CTE).
يشير معامل التمدد الحراري (CTE) للمادة إلى مقدار تغير أبعادها عند تعرضها لتغيرات في درجة الحرارة. ويعني انخفاض معامل التمدد الحراري أن المادة أقل عرضة للتشوه أو الانحناء عند تعرضها لدرجات حرارة مختلفة. وهذا مهم بشكل خاص لقاعدة معدات أشباه الموصلات، التي يجب أن تبقى مستقرة ومسطحة لضمان نتائج دقيقة وموثوقة.
مقارنةً بالمواد الأخرى الشائعة الاستخدام في قواعد معدات أشباه الموصلات، مثل الألومنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ، يتميز الجرانيت بمعامل تمدد حراري (CTE) أقل بكثير. هذا يعني أنه يتحمل درجات حرارة أعلى دون أن يتشوه أو يتشوه. بالإضافة إلى ذلك، تسمح الموصلية الحرارية للجرانيت بتبديد الحرارة بسرعة، مما يساعد على الحفاظ على درجة حرارة ثابتة أثناء التشغيل.
من مزايا استخدام الجرانيت كقاعدة لمعدات أشباه الموصلات مقاومته للتآكل الكيميائي. غالبًا ما تتضمن المعدات المستخدمة في تصنيع أشباه الموصلات استخدام مواد كيميائية قاسية، مما قد يؤدي إلى تآكل القاعدة وإتلافها. أما مقاومة الجرانيت للتآكل الكيميائي فتعني قدرته على تحمل التعرض لهذه المواد الكيميائية دون أن يتدهور.
في الختام، يُعدّ الاستقرار الحراري للجرانيت سمةً أساسيةً لقاعدة معدات أشباه الموصلات. فمعامل التمدد الحراري المنخفض (CTE)، والموصلية الحرارية العالية، ومقاومته للتآكل الكيميائي، تجعله مادةً مثاليةً لهذا الغرض. باستخدام الجرانيت كقاعدة، يضمن مصنعو أشباه الموصلات استقرار ودقة معداتهم، مما ينتج عنه منتجات عالية الجودة وكفاءة أعلى.
وقت النشر: ٢٥ مارس ٢٠٢٤