隧道炉(TunnelRoom)是一种利用半导体材料制成的隧道式发热体,将电能转化为热能,通过热辐射的形式向空间传递。
由于它的结构简单、重量轻、体积小,便于移动和安装,因此广泛用于各种加热场合。
在电子工业中应用广泛的有两种半导体隧道炉:
1、金属-空气型
这种类型的隧道炉由两个电极组成:一个是金属电极;另一个是空穴电极。工作时电流从金属电极流入并流过空穴电极而流向空气。当电流通过时,空穴被电离形成自由移动的离子流到空气中去产生热量而使工件温度升高。
2、气体-固体型
这种类型的隧道炉由一个气体放电管和一个固体外壳组成.当电弧在气体放电管的阴极上发生时.产生的热量使固态外壳内的物质升华或熔化而产生蒸汽以带走热量从而使工件温度升高.达到要求后关闭电弧即停止升温过程.
根据使用的半导体材料的种类不同可分为以下几种:
A类:P型和N型硅系半导体;GaAs、GaSb和InP等化合物半导体;B类:SiO2等氧化物半导体以及碳化硅等碳质半导体;C类:锗及硒化物等化合物半导体以及氮化硼等非晶态物质半导体等等
A类和B类的主要区别是使用不同的衬底材料如SiO2、Al2O3、GaAs和InP的衬底为氧化铝或氧化镁基板(简称铝基板);而用GaAs/InP作衬底的称为砷化镓(简称gaas),其特点是具有高的导热系数和高抗弯强度等优点。(注:1gas=1.×10-6J·s-1)。