2. Wirkungsquerschnitte und Streulängen - Liss, Klaus-Dieter

DAS HEIZELEMENT 67fen. Vielmehr sollte es kostengünstig und leicht herstellbarund damit ersetzbar werden. Um den Abmessungendes Substrats und der Ofengeometrie zuentsprechen, sollte es flach sein und eine möglichsthomogene, runde Heizfläche bilden. Außerdem darfes nicht allzusehr mit der Atmosphäre reagieren. Diemeisten Metalle bilden mit Silan spröde, nichtleitendeSilizide, die dann ein mechanisches und elektrischesProblem hervorrufen. Daher wählten wireine kartonartige, 0,5 mm dicke Graphitfolie alsWiderstandsmaterial, die auch den Vorteil seinerleichten Bearbeitung mit dem Skalpell sowie seinemechanische Flexibilität in sich birgt.Der spezifische Widerstand (Abbildung (41)) diesesMaterials ist bei Raumtemperatur ρ 0 = 10 µΩ m undsinkt bis etwa 1200 K auf die Hälfte ab, um dann beiweiterer Temperaturerhöhung ziemlich konstant zubleiben. Der Widerstand des Resistors mit der Längeund des Querschnitts A ergibt sich somit ausAbbildung (42):Gestaltung des Heizelements. Der innereKreis gibt die Substratlage (Ø10 cm), der äußere die der Quarzträgerscheibewieder.R = ρ A. (204)Drücken wir A = b d durch Foliendicke d und Breite b der Leiterbahn aus und setzenb = π D24(205)der gesamten Heizfläche mit Durchmesser D, lösen (205) nach b auf, so erhalten wir für dieLeiterbahnbreiteb = D 2π ρR d . (206)Das verwendete Netzteil hat mit den NennwertenU = 110 V und I = 75 A einen inneren Widerstand von ca.R i = 1,5 Ω. Da sich sein spezifischer Widerstand bei derProzeßtemperatur halbiert, sollte das Heizelement im Kaltenfür R = 3 Ω ausgelegt werden. Mit d = 0,05 cm,D = 15,2 cm resultiert eine Bahnbreite von 1,1 cm. Einderartiges Element wurde gemäß der Gestaltung in Abbil-ρ [µΩ m]1050500100015002000Temperatur [K]Abbildung (41):Spezifischer Widerstand für dieverwendete Graphitfolie.