Využití tepla k růstu uhlíkových nanotrubic co nejlépe
Růst uhlíkových nanotrubic spočívá v jediné věci: dostat obrovské množství tepelné energie přesně tam, kde je potřeba – přímo na povrch waferu.
Většina zařízení plýtvá spoustou energie pouze na zahřívání stěn trouby. To je problém. Abychom to vyřešili, používáme reflexory pokryté zlatem. Zní to luxusně, ale cíl je prostý: přestat plýtvat energií a začít ji soustředit.
Proč je zlato důležité
Vzpomeňte si na běžnou kvartzovou lampu – ta vyzařuje teplo do všech směrů. V typickém zařízení na výrobu CNT v podstatě promrháte polovinu své energie hned v okamžiku, kdy zapnete zařízení.
Používáme zlato vysoké čistoty, protože odráží více než 98 % infračerveného světla. Tím se váš ohřívač promění v zaměřený paprsek. Díky tomu dosáhnete mnohem silnějšího teplotního toku na povrchu waferu, aniž byste museli zvyšovat celkový výkon. Dostanete více tepla přesně tam, kde je potřeba.
Vyvážení výkonu a tepla
Zde je ten obtížný úkol. Chcete vysoký výkon, abyste mohli rychle zvýšit teplotu – což je nezbytné pro určité syntetizační procesy. Ale tak velké množství energie vytváří obrovské tepelné zatížení.
Pokud použijete vysokod hustotní konfiguraci, musíte se ujistit, že chlazení zařízení dokáže zvládnout zbývající teplo. Pokud to nezvládne, může dojít ke zkreslení montážních prvků nebo poškození řídicí elektroniky. Je to otázka rovnováhy.
Reálná implementace
Tyto jednotky jsme navrhli tak, aby se daly snadno začlenit do stávajících komor CVD. Existuje však jeden problém: tyto zlaté povrchy jsou velmi citlivé.
Pokud se na reflexor dostane trocha oleje nebo prachu, spálí se během prvních několika provozů. To vytvoří „temné skvrny“, které naruší rovnoměrnost povrchu waferu.
Několik tipů při instalaci:
Udržujte zařízení v čisté místnosti. Buďte pečliví ohledně zarovnání. I pár milimetrů odchylky může změnit polohu ohniska, a najednou budete mít nerovnoměrný růst nanotrubic na waferu. Přesnost je zde zásadní.